Крупные дата-центры требуют все больше электричества, а системы охлаждения — еще и воды. Строить ЦОД можно далеко не везде: требуются свободные мощности в энергосети, быстрые каналы связи. А ведь еще нужно покупать/арендовать землю, на которой строятся объекты. Это крайне дорого. Поэтому некоторые компании начали всерьез обсуждать перенос части вычислений в космос. Почему и зачем?
На орбите спутниковые ЦОД могут почти постоянно получать свет, землю покупать не нужно, а тепло отводится через радиаторы. Вроде все отлично, но есть два огромных «но»: апгрейд и ремонт.
Миллион серверов над Землей
В январе 2026 года SpaceX подала в Федеральную комиссию по связи США заявку на создание орбитального дата-центра. Проект получил название SpaceX Orbital Data Center System. Компания хочет запустить до миллиона спутников, предназначенных для ИИ-вычислений. Они будут обмениваться данными по лазерным каналам, а связь с Землей обеспечит уже существующая сеть Starlink. Решения регулятора пока нет, как нет и утвержденного графика запусков. Однако SpaceX рассматривает эту систему как будущий массовый сервис, не ставя под сомнения возможность реализации проекта.
Что касается работы космических дата-центров, то есть некоторые особенности. Сначала компания указала довольно широкий диапазон высот — от 500 до 2 000 км. В ответе на дополнительные вопросы комиссии появились шесть групп высот, примерно от 550 до 1 002 км. Каждая группировка спутников займет несколько близких орбит, расположенных в слое шириной до 50 км. Тут вроде все логично.
А что собой представляет сам по себе космический ЦОД? AI1, как SpaceX называет будущий спутник, — это по сути сервер со всем необходимым для работы в космосе. Базой, по словам Илона Маска, станет NVIDIA Vera Rubin NVL72 с 72 GPU. Естественно, понадобятся память, накопители, блоки питания, лазерная связь, двигатели и обычная бортовая электроника.
Отдельная проблема — охлаждение нескольких десятков мощных чипов. В вакууме нет конвекции, поэтому тепло придется отводить через внешние радиаторные панели за счет инфракрасного излучения. Питать все это будут крупные солнечные батареи. Конечно, мини-спутником такую станцию не назовешь: специалисты оценивают массу юнита в 3,5–7,5 тонны.
Главное достоинство такого дата-центра — доступ к солнечной энергии. На специальной орбите аппарат может получать свет почти круглые сутки, без облаков и обычной смены дня и ночи. Ему не требуется подключение к местной энергосети, отдельная электростанция или большой участок земли под солнечные панели. Отпадает и необходимость в воде для охлаждения. Жидкость внутри системы все равно понадобится, но она будет циркулировать по замкнутому контуру между электроникой и радиаторами.
У компании Маска есть одно преимущество — ракета Starship, которая позволит заметно снизить стоимость запусков. Если все пойдет, как и задумано, то SpaceX сможет постоянно наращивать вычислительные мощности, запуская спутниковые созвездия волна за волной.
Ну а теперь пора вспомнить о проблемах, обозначенных в самом начале этой статьи.
Менять придется весь спутник
В крупных дата-центрах графические ускорители обычно заменяют примерно раз в пять лет. Порой их апгрейдят, даже если системы еще в норме, просто потому что появилась новая модель, более производительная и экономичная. Старые исправные платы на Земле никуда обычно не выбрасывают. Их часто переставляют в менее мощные серверы, где они продолжают работать. А вот на орбите заменить только вычислительную часть не получится. Вместе с ней придется списать корпус, солнечные панели, радиаторы и остальные узлы.
Если SpaceX развернет всю заявленную группировку, после завершения ее эксплуатации потребуется полная замена оборудования. При пятилетнем сроке службы ежегодно придется утилизировать около 200 000 спутников. В среднем получается примерно 550 штук в сутки. Разумеется, они не устареют в один день: запуски будут идти партиями, поэтому и списание растянется во времени. Но это все равно много.
Сколько? Точных характеристик AI1 никто не знает, поэтому эксперты решили подсчитать на базе 72 NVIDIA A100 без массивных систем охлаждения. Корпус, двигатели, солнечные батареи, кабели, память, блоки питания и прочие части спутника также не учитывались. Даже при таком подходе ежегодные потери составили около 1 000 тонн меди, 170 кг золота, почти 2 тонн серебра, свыше 2 тонн палладия, а также десятки тонн титана и висмута. Для палладия и таллия это примерно по одному проценту от всей мировой добычи за год. Серийный AI1 наверняка будет устроен иначе, но меди, драгоценных металлов и редких элементов в нем меньше не станет.
На Земле отслужившая электроника все еще представляет ценность. Исправные процессоры, память и накопители можно продать, а из поврежденных плат извлечь часть золота, серебра, меди и палладия. Со спутником так поступить не получится. Возвращать многотонную конструкцию ради разборки слишком дорого, а предприятий по переработке электроники в космосе не существует. Поэтому утилизацией в документах называют уничтожение аппарата или его удаление с рабочей орбиты. К утилизации в привычном смысле это отношения не имеет. «Железо» просто сгорает при движении в атмосфере.
Провести в космосе больше пяти лет все равно не получится
Озвученный тезис может показаться неуместным расточительством. Но тут очередной нюанс. В 2022 году FCC сократила предельный срок удаления аппаратов с низкой орбиты с 25 до пяти лет. SpaceX обещает сводить с орбиты и направлять в атмосферу все спутники, находящиеся ниже 600 километров. При плановом обновлении группировки таким способом будут уничтожать около 40 000 аппаратов в год.
Этот план сработает, только если к концу срока службы спутник останется исправным: сохранит питание, связь, ориентацию и возможность управлять двигателем. Если откажет батарея или электроника, свести аппарат с орбиты уже не получится. Ниже 600 км его постепенно затормозит атмосфера, и со временем он упадет сам. А вот на высоте около 1 000 км это займет гораздо больше времени. Все эти месяцы и годы мертвый спутник будет мешать другим аппаратам.
Экологические риски
Фраза «сгорит без остатка» не совсем точна. Крупные обломки, скорее всего, не достигнут поверхности, но материал спутника никуда не денется. При входе в атмосферу металлы испарятся, соединятся с кислородом, а затем превратятся в мельчайшие частицы. Они останутся на высоте в десятки километров и разлетятся вместе с воздушными потоками. Пока спутники сходили с орбиты редко, последствия почти не изучали. Но если ежегодно уничтожать десятки тысяч многотонных аппаратов, масштабы будут уже совсем другими. И об этом мы ничего не знаем.
Ну почти ничего. В исследовании 2024 года ученые взяли за основу спутник массой 250 кг, на 30% состоящий из алюминия. При сгорании такого аппарата образуется около 30 килограммов наночастиц оксида алюминия. Они могут до 30 лет опускаться из мезосферы в стратосферу, где сосредоточена основная часть озонового слоя. Эти частицы ускоряют превращение соединений хлора в вещества, разрушающие озон. При этом сами они почти не уничтожаются и могут запускать реакцию снова и снова.
О том, насколько опасными окажутся такие выбросы, ученые еще спорят. В работе NOAA 2025 года рассматривалось поступление 10 000 тонн оксида алюминия в год, возможное при дальнейшем росте числа спутников. Расчеты показали, что температура верхних слоев атмосферы у полюсов может измениться примерно на 1,5 градуса, а ветры в южном полярном вихре — ослабнуть на 10%. В некоторых сценариях озоновая дыра над Антарктидой даже уменьшалась. Однако модель учитывала не все химические реакции, поэтому делать окончательные выводы пока рано. Сначала ученым нужно изучить частицы, которые образуются при сгорании спутников в атмосфере.
Кто не сгорит в атмосфере — полетит к Солнцу
Со спутниками выше 600 километров SpaceX планирует поступать иначе: переводить их на более далекие орбиты или отправлять к Солнцу. В первом случае аппарат освободит рабочую высоту, но останется рядом с Землей, поэтому его по-прежнему придется учитывать при запуске других спутников. Во втором он навсегда покинет околоземное пространство, но вернуть его уже не получится. Несколько тонн металла и электроники будут летать вокруг Солнца. И да, все это кажется весьма расточительным.
Но даже исправный спутник может столкнуться с космическим мусором, которого вокруг Земли уже немало. По данным Европейского космического агентства (ESA), к концу 2024 года на орбите отслеживали около 40 000 объектов. Только 11 000 из них были действующими спутниками. Кроме того, вокруг Земли летало примерно 1,2 млн обломков размером более сантиметра. SpaceX оценивает риск опасного столкновения для одного аппарата как один случай на 10 000. Но при миллионе спутников даже такой риск может привести к сотне аварий. И это еще не все: спутник может потерять управление и по другим причинам.
Что в итоге
Пока SpaceX в заявке для FCC подробно объясняет, как доставить спутники на орбиту, обеспечить их энергией и подключить к Starlink. Но что делать с миллионом аппаратов после окончания службы, до конца неясно. Исправные спутники можно сжечь в атмосфере или отправить на более далекую орбиту, однако в обоих случаях дорогостоящие материалы будут потеряны. Вышедшие из строя аппараты могут вообще остаться там, где работали, и превратиться в космический мусор. Чем крупнее группировка, тем чаще будут происходить такие отказы и тем сложнее чистить занятые орбиты. Поэтому вопрос утилизации здесь не менее важен, чем запуск, связь и энергоснабжение. И решать его придется до того, как первые крупные партии спутников начнут выходить из строя.
