Google's eerste datacentersatelliet met TPU's aan boord is in een baan om de aarde
Google heeft zijn eerste prototype-satelliet van Project Suncatcher in een baan om de aarde. Het toestel ging mee op de Transporter-18-rideshare van SpaceX en is gebouwd samen met Planet. "Our team has confirmed contact with the satellite and it is operating as expected", meldt Google in een eigen aankondiging.
Project Suncatcher is Google's onderzoekslijn naar de vraag of machine learning-infrastructuur in de ruimte kan draaien. Het idee achter dat werk is de onbeperkte zonne-energie buiten de dampkring: als je rekencapaciteit daar neerzet, hoef je er op aarde geen stroomnet voor te verzwaren.
Wat deze satelliet moet uitwijzen
De prototypemissie test iets veel concreters dan een datacenter. Google wil weten "how our TPUs handle the physical stress of spaceflight and the radiation and thermal extremes of space" — oftewel of de eigen Tensor Processing Units een lancering overleven en daarna blijven werken onder straling, temperatuurextremen en de koelproblemen die een vacuüm oplevert. De komende weken verzamelt het team in-orbit data om het ontwerp bij te schaven.
De rekensom achter het plan
Tegelijk met de lancering publiceerde Google een peer-reviewed paper in het tijdschrift Joule, met de titel "Toward a future space-based, highly scalable AI infrastructure system design". Dat stuk is opvallend terughoudend over de haalbaarheid, zoals The Register opmerkte.
De paper noemt een omslagpunt dat SpaceX en anderen eerder hebben aangedragen: orbitale datacenters worden pas interessant als lanceren rond 200 dollar per kilo kost. Google's onderzoekers constateren dat SpaceX die kosten per kilo met ongeveer 20 procent heeft verlaagd bij elke verdubbeling van de cumulatief gelanceerde massa. Houdt SpaceX dat tempo vast, dan is 200 dollar per kilo "plausible under reasonable assumptions" — maar daarvoor moet er nog zo'n 370.000 ton extra cumulatieve massa de ruimte in, het equivalent van ruwweg 1.800 geslaagde Starship-vluchten, met onderdelen die honderd keer hergebruikt worden.
Hoe zwaar een toekomstige datacentersatelliet zelf wordt, weet Google niet; de paper verwijst ter vergelijking naar Starlink-satellieten van de tweede generatie, die 575 kilo wegen. De conclusie blijft voorwaardelijk: "If launch costs reach ≲$200/kg, annualized cost per unit of power in space could be approximately comparable to terrestrial spend."
Veel ontbreekt nog
De rest van de benodigde techniek is volgens Google's eigen onderzoekers grotendeels theorie. Bestaande netwerktechnologie is vermoedelijk niet geschikt om meerdere satellieten tot een werkend cluster te verbinden; de eis van snelle communicatie onderling vraagt een opstelling die "significantly larger" is en veel dichter formatievliegen vergt "than any previous or current satellite constellations".
Ook het satellietontwerp moet mee veranderen. Google werkt nu met een conventionele opzet van losse rekenpayload, satellietbus, thermische radiator en zonnepaneel, maar verwacht dat massaproductie net als in de smartphone-industrie naar sterk geïntegreerde ontwerpen duwt. En de verbinding met de grond moet optisch: dat betekent atmosferische turbulentie, hoge relatieve snelheden en nauwkeurige beam tracking overwinnen. Als veelbelovend voorbeeld noemt de paper NASA's TBIRD-missie, die 200 Gbit/s tussen aarde en een lage baan heeft gehaald.
Google's eigen slotsom is dat het realiseren van deze ambities "will require sustained research, iterative refinement of our design, and the achievement of several critical future milestones".