ЦОД на орбите: почему тепло важнее солнца
На орбите полно солнца, а холодный космос кажется бесплатным холодильником для серверов. Но тепло там отводить некуда, и именно это, а не энергия, решает, появятся ли орбитальные дата-центры.
Идея вынести прожорливые дата-центры в космос звучит как ответ на все земные проблемы ИИ. На орбите в изобилии солнечная энергия, а холодный космос кажется идеальным местом для серверов. Спутник Starcloud-1 запустили в ноябре 2025 года. На его борту стоял чип Nvidia H100. Второй спутник Starcloud-2 намечался на октябрь 2026 года, но его пуск, по сообщениям августа 2026 года, сдвинулся на 2027 год. Первый прототип Google Suncatcher вышел на орбиту 1 октября 2026 года. SpaceX в январе 2026 года попросила у FCC разрешение на группировку до миллиона спутников для вычислений. Однако решать в космосе приходится прежде всего отвод тепла, а не добычу энергии.
Тепловой налог вакуума
На Земле тепло отводят конвекцией: вентиляторы гонят холодный воздух, а жидкостные контуры сбрасывают градусы в атмосферу или реки. В космическом вакууме воздуха нет, и тепло можно только излучать в виде инфракрасных волн. Этот процесс описывает закон Стефана-Больцмана, связывающий температуру тела и площадь, необходимую для излучения.
По расчетам аналитика ABI Research для IEEE Spectrum, чтобы отвести тепло от одного чипа мощностью 700 Вт при рабочей температуре 60 °C, требуется радиатор площадью около 1.4 кв. м. Ультрафиолет и атомарный кислород со временем ухудшают излучательную способность материалов, поэтому к концу пятилетнего срока службы спутника площадь радиатора придется увеличить примерно на 40 процентов, до 2.0 кв. м на один чип.
Для классической серверной стойки мощностью 40 кВт понадобится радиатор площадью около 80 кв. м. На каждый квадратный метр солнечных панелей потребуется примерно такой же метр радиаторов: генерация дает около 400 Вт с кв. м, а отвод тепла около 450 Вт с кв. м. Суммарно радиаторы и солнечные панели занимают 65-70% общей массы космического аппарата.
Экономика и реальность
Главный враг космических вычислений, цена доставки, виден уже в прикидках ABI Research: даже при запуске по 44 доллара за килограмм и земном электричестве по 0.20 доллара за киловатт-час год работы мощного GPU на орбите обойдется на порядок дороже, чем в наземном дата-центре. По оценкам Google, паритет стоимости возможен к 2035 году и только при падении стоимости запуска ниже 200 долларов за килограмм всей системы.
Вычисления на орбите имеют смысл уже сейчас, но для узких задач: мгновенная предобработка огромных массивов данных наблюдения Земли прямо на спутнике, без пересылки терабайтов вниз. До полноценных орбитальных ИИ-заводов предстоит решить задачи теплообмена и радиационной защиты.