Google ha avviato un nuovo progetto con lo scopo di capire se, in futuro, parte della potenza di calcolo necessaria all’intelligenza artificiale possa essere spostata in orbita. Questo tentativo è già iniziato: il primo ottobre, a bordo della missione Transporter-18 di SpaceX, è stato mandato in orbita il suo primo computer per l’intelligenza artificiale: il prototipo di Project Suncatcher, costruito in collaborazione con Planet.
Google ha confermato di aver stabilito il contatto con il satellite e che il sistema sta funzionando come previsto. Nelle prossime settimane, il satellite raccoglierà dati sul comportamento delle TPU di Google durante il volo spaziale e sulla loro capacità di resistere a radiazioni e condizioni termiche estreme.
L’idea alla base di Project Suncatcher parte soprattutto dall’energia: in orbita terrestre bassa, un satellite può avere accesso quasi continuo alla luce solare e i pannelli possono produrre fino a otto volte più energia rispetto a installazioni analoghe sulla Terra. In prospettiva, più satelliti potrebbero essere collegati tra loro per gestire carichi di lavoro di intelligenza artificiale molto più grandi.
Prima di riuscire a creare un data center orbitale, bisogna però verificare che l’hardware riesca a sopravvivere al viaggio e all’ambiente spaziale. Secondo Google, durante i circa dieci minuti necessari a raggiungere l’orbita, il satellite può essere sottoposto ad accelerazioni fino a dieci volte quella gravitazionale, mentre singoli componenti possono subire sollecitazioni comprese tra 50 e 100 grammi. Per questo motivo, l’azienda ha sottoposto il satellite a test di vibrazione ed esposto le TPU a fasci di protoni presso il Crocker Nuclear Laboratory dell’Università della California a Davis.
I primi risultati, riferisce Google, indicano che i chip utilizzati nel progetto possono sopportare una dose totale di radiazioni superiore a quella prevista durante una missione di cinque anni. Un altro ostacolo da tenere in considerazione è il calore. Lo spazio ha temperature estremamente siderali, ma nel vuoto non esiste aria che possa trasportare via il calore prodotto dai processori. Google sta quindi sperimentando sistemi basati su tubi termici e radiatori per disperdere l’energia generata dalle TPU.
TechCrunch riferisce che il primo satellite utilizzerà la TPU per sessioni di circa 15 minuti alla volta, proprio per non mettere sotto eccessivo stress i sistemi di alimentazione e gestione termica. «Abbiamo fatto test a terra, ma nessun test è completamente paragonabile alla realtà», ha spiegato Travis Beals, responsabile di Project Suncatcher.
Google immagina satelliti dotati ciascuno di TPU e capaci di lavorare insieme in gruppi ravvicinati. Per farlo, dovranno scambiarsi enormi quantità di dati con una latenza molto bassa. La soluzione studiata dall’azienda è una rete di comunicazioni laser. Google paragona la precisione richiesta a quella necessaria per colpire con un raggio laser un bersaglio grande come una moneta a chilometri di distanza, mentre entrambi i punti sono in movimento.
Nel 2027, l’azienda prevede di mettere in orbita due satelliti per testare proprio questo collegamento. TechCrunch riferisce che, nello scenario di lungo periodo, Google ha preso in considerazione configurazioni con decine di satelliti capaci di elaborare dati in parallelo. Lo stesso Beals definisce però Suncatcher un «long-term moonshot», ovvero un progetto di ricerca destinato a svilupparsi su un arco temporale lungo.
Un altro problema resta la questione economica. Sulla base del lavoro scientifico pubblicato da Google, il gruppo ritiene piuttosto plausibile un forte calo dei costi di lancio nel prossimo decennio. Il paper peer-reviewed sul progetto, ora pubblicato sulla rivista Joule, analizza proprio le condizioni necessarie per rendere possibile un’infrastruttura di calcolo spaziale su larga scala.
Secondo i calcoli di TechCrunch, per mantenere la traiettoria di riduzione dei costi ipotizzata dai ricercatori, servirebbe portare in orbita una quantità di materiale enormemente superiore a quella attuale: con centinaia di lanci all’anno. Si tratta di uno scenario teorico e non di un piano operativo già deciso da Google.
Però questi data center non verranno utilizzati per sostituire quelli terrestri: anche se la tecnologia dovesse funzionare, difficilmente i data center nello spazio sostituirebbero quelli sulla Terra. Secondo un’analisi dell’Information Technology and Innovation Foundation, le infrastrutture orbitali sono più adatte a integrare quelle terrestri che a rimpiazzarle, almeno nel prossimo futuro.
ITIF indica tra i principali ostacoli il raffreddamento, l’esposizione alle radiazioni, la capacità delle comunicazioni, la difficoltà di manutenzione, la cybersecurity, i costi di lancio e la sostenibilità dell’ambiente orbitale. I sistemi spaziali sono inoltre molto più difficili da riparare o aggiornare rispetto a un data center sulla Terra.
Ci si orienta quindi verso una specializzazione: i sistemi orbitali potrebbero occuparsi di elaborazioni asincrone e ad alto consumo energetico, mentre i data center terrestri conserverebbero il vantaggio nelle attività in tempo reale e sensibili alla latenza.
Project Suncatcher si inserisce in un settore che sta attirando un numero crescente di aziende. Reuters ha riferito che, sulla stessa missione Transporter-18, è stato lanciato anche MOI-1A della startup indiana TakeMe2Space, un satellite dotato di processori Nvidia Orin NX, progettato per elaborare direttamente nello spazio i dati raccolti, invece di inviare sulla Terra grandi quantità di informazioni grezze.
TakeMe2Space ha dichiarato a Reuters di avere già 23 clienti nei settori agricolo, minerario, logistico e assicurativo e prevede di lanciare satelliti più grandi e collegati tra loro a partire dal 2027.
Per Google, comunque, siamo ancora alla fase sperimentale. «Alcune cose possono essere testate soltanto nello spazio», ha spiegato l’azienda annunciando l’ingresso in orbita del prototipo.
Il primo obiettivo di Suncatcher è quindi molto più semplice di un data center spaziale: capire se i chip che alimentano l’intelligenza artificiale sulla Terra possono continuare a funzionare anche così tanto lontano da noi.
