Мощностей не хватает. Переносим ЦОДы в космос?
К 2025 году мировой объем информации достиг 181 зеттабайта: каждую минуту глобальные системы создают 1 736 ТБ данных, а за сутки — 2,5 миллиона ТБ. Темпы роста только ускоряются, и с учетом стремительного прогресса ИИ всё острее становится проблема поиска ресурсов для хранения и обработки таких гигантских массивов информации. Некоторые эксперты убеждены, что решить вопрос энергопотребления земных дата-центров уже не представляется возможным.
Энергия становится дороже, ресурсы природы истощаются
Очевидно, что развитие искусственного интеллекта идет в основном по экстенсивному пути — для повышения интеллекта языковым моделям требуется всё больше данных, которые должны быть доступны в любой момент. Это, в свою очередь, ведет к росту потребности в оборудовании, что неизбежно перегружает электрические сети и истощает водные ресурсы, используемые для охлаждения серверов. Жители регионов, где строятся огромные ЦОДы, не в восторге: цены на ресурсы действительно , а экологический кризис, похоже, уже не за горами.
Крупные города по всему миру уже испытывают дефицит электрических мощностей. Согласно данным BloombergNEF, к 2035 году дата-центры будут расходовать более 4% всей электроэнергии: для сравнения, больше потребляют только Китай, США и Индия. Прогнозы Grid Status показывают, что к 2035 году спрос на электричество со стороны ЦОДов в США удвоится и достигнет почти 9% от общего объема потребления.
В октябре 2025 года стоимость электроэнергии на японских аукционах резко подскочила из-за прогнозов активного развития искусственного интеллекта. А в Великобритании, согласно отчету Aurora Energy Research, увеличение потребления со стороны дата-центров способно поднять тарифы на электричество на 9% к 2040 году.
В России ситуация складывается не лучше: дефицит мощностей уже в Санкт-Петербурге и Москве. В апреле 2026 года глава «Ростелекома» Михаил Осеевский отметил, что сейчас ведутся активные обсуждения, где и на каком удалении от столицы возможно возвести еще один крупный дата-центр. Затея эта недешевая: стоимость проекта уже достигает 100 млрд рублей. К слову, такие ЦОДы окупаются примерно за 5–10 лет.
Неудивительно, что мировые технологические гиганты всерьез задумываются о выносе дата-центров на околоземную орбиту — ради многократной экономии. Похоже, это идеальная площадка для энергосистем: бесконечный поток солнечной энергии с температурой 6000 градусов, которому не мешают ни атмосфера, ни облака, ни осадки, а вокруг — охлажденная до 2,7 кельвина бескрайняя Вселенная.
Так, компания Илона Маска SpaceX в феврале 2026 года направила в Федеральную комиссию по связи США заявку на запуск до миллиона дата-центров на околоземную орбиту. Google в 2027-м планирует в тестовом режиме отправить на орбиту 80 спутников для обработки информации. К 2030 году развернуть космические дата-центры намерена и американская компания Starcloud, которая уже вывела на орбиту экспериментальный спутник с передовым ИИ-чипом Nvidia H100.
Увы, скептики предостерегают: размещение дата-центров в космосе может выглядеть заманчивой идеей, однако вряд ли оно осуществимо в ближайшее время — по целому ряду причин.
Проблема 1. Солнце
В космическом пространстве трансформировать солнечную энергию в кинетическую заметно проще, чем на нашей планете — примерно в полтора-два раза, в зависимости от расположения дата-центра (на экваторе, открытом всем лучам, или на севере Земли), заявил на конференции Data Fusion Андрей Грунин, заместитель директора Института искусственного интеллекта МГУ имени М.В. Ломоносова. И это действительно весомое преимущество, когда речь заходит о масштабировании вычислительных мощностей.
«Однако эффективность солнечной батареи составляет 20%, то есть с одного квадратного метра такой панели удается получить всего лишь 200 Вт. Выходит, что для создания полноценного вычислительного кластера потребуются сотни, а возможно, и тысячи таких модулей, — поясняет Грунин. — Проводим расчеты и получаем, что для развертывания дата-центра в космосе придется установить сотни, а то и тысячи квадратных метров солнечных панелей».
Это непростая, но вполне разрешимая инженерная задача. Правда, тут же возникает контраргумент: почему бы не рассмотреть альтернативные источники энергии и не начать возводить ЦОДы рядом с гидро- и атомными электростанциями?..
Однако на это можно возразить так: любая технология по мере масштабирования становится дешевле, и именно это сейчас происходит с солнечными панелями. Поэтому вполне вероятно, что их производство резко подешевеет по сравнению с другими энергоисточниками.
Проблема 2. Охлаждение
В космосе охлаждать вычислительные ресурсы проще — так ли это? На самом деле, само нахождение объекта в космосе вовсе не гарантирует, что он останется холодным. И управление тепловым режимом представляет собой серьезную проблему.
Дело в том, что в космосе отсутствует воздух, а значит, невозможно отводить тепло с помощью конвекции, через движение воздуха или воды, как это делается на Земле. Солнце способно за считанные секунды разогреть дата-центр до сотен градусов, и ЦОД попросту расплавится.
Если солнечная панель должна поглощать солнечный свет, она будет нагреваться, и ее саму потребуется охлаждать. Следовательно, необходимы специальные системы разделения для солнечных элементов и огромных радиаторов: они будут безопасно отводить энергию, которую серверы получают от Солнца и вырабатывают сами. Кроме того, звучат предложения наносить на солнечные панели различные покрытия, чтобы одна хорошо поглощала солнечные лучи, а другая — плохо, и таким образом поддерживался тепловой баланс.
Исходя из этого, охлаждение в космическом пространстве представляет собой непростую инженерную задачу, которая не нарушает физические законы, однако на данный момент не существует реально работающих примеров. Есть лишь экспериментальные разработки: к примеру, европейский аэрокосмический концерн Thales Alenia Space создал систему для крупных телекоммуникационных спутников, где с помощью механического насоса хладагент циркулирует по трубкам, перенося тепло от внутренних компонентов к внешним радиаторам.
Допустим, что вопрос с охлаждением удалось уладить. Но насколько это будет результативнее по сравнению с земными условиями?
Андрей Грунин ссылается на закон Стефана-Больцмана, который описывает, как плотность мощности излучения абсолютно черного тела связана с его температурой. Формулировка закона такова: полная объемная плотность равновесного излучения и полная излучательная способность абсолютно черного тела изменяются пропорционально четвертой степени его температуры.
Далее будем исходить из того, что температура в космосе близка к абсолютному нулю, -270∘C (хотя на самом деле у вакуума в космосе температуры как таковой нет, поскольку там почти отсутствуют молекулы для теплопередачи, а «температура космоса» определяется энергией реликтового излучения).
«Произведя расчеты, получаем, что эффективность охлаждения примерно вдвое выше, чем на Земле, хотя мы могли бы разместить ЦОД, скажем, в северных широтах, на ледниках или в горах… Однако прямое охлаждение в космосе выглядит более привлекательно, к тому же оно не зависит от угрозы глобального потепления», — отмечает Грунин.
Проблема 3. Связь
К вычислениям, выполняемым в космическом дата-центре, необходим доступ — но канал связи, очевидно, будет лимитирован. Стабильное соединение возможно лишь при размещении центра на геостационарной орбите на высоте около 36 000 км, однако эта орбита уже сильно перегружена спутниками связи.
Некоторые специалисты предлагают использовать орбиту «восход-закат» на высоте 650 км, но в таком случае на непрерывную связь с дата-центром рассчитывать не приходится, поскольку он не всегда будет находиться в зоне видимости наземных станций. Добавим сюда фотонные события на Солнце, которые нередко вызывают сбои в системах связи — и в итоге мы не имеем возможности оперативно передавать в ЦОД огромные объемы данных и получать их обратно уже обработанными.
«Однако если речь идет об обучении языковых моделей, то при создании крупного кластера связь между космическим аппаратом и наземной станцией не столь критична — загрузил данные и ждешь, когда они будут обработаны. А между кластерами и спутниками можно наладить лазерную систему связи…», — предполагает Андрей Грунин.
Проблема 4. Радиация
В космическом пространстве присутствует радиация, и далеко не все электронные устройства способны ей противостоять. Кен Май, ведущий системный эксперт в области электротехники и компьютерных наук из Университета Карнеги, выделяет три категории радиационных угроз.
Первая: заряженные частицы, проникая в микросхемы и модули памяти, могут в любой момент спровоцировать переворот битов и потерю информации. Вторая: с течением времени ионизирующее излучение накапливается и разрушает структуру электронных компонентов, что ухудшает их работу. Третья: столкновение с заряженной частицей вызывает физическое перемещение атомов внутри кристалла чипа.
«На сегодняшний день на орбите успешно функционируют ИИ-чипы с техпроцессом 2 нм в течение определённого срока. Если они имеют размеры 7–25 нм, то на низких орбитах они могут работать с незначительными ошибками, но требуют проверки, — поясняет Андрей Грунин. — В то же время существует радиационно-стойкая электроника класса space, оснащённая механизмами коррекции ошибок, дублирования памяти и вычислений. Однако стоимость таких чипов на порядки выше».
Ив Дюран, бывший технический директор европейского аэрокосмического гиганта Thales Alenia Space, подчёркивает, что современные микросхемы изначально обладают большей устойчивостью к радиации. А в марте 2026 года Nvidia анонсировала выпуск оборудования, способного «привнести ИИ-вычисления в орбитальные центры обработки данных».
При этом важно помнить, что орбитальным дата-центрам требуются не только чипы, но и модули памяти, а также накопители, которые тоже страдают от жёсткого излучения.
Проблема 5. Доставка
Предположим, что все упомянутые выше трудности с оборудованием чудесным образом преодолены. Но как доставить его на орбиту? SpaceX для этих целей предлагает свою мега-ракету Starship, которая перевозит в шесть раз больше груза, чем Falcon 9. Авторы исследования Thales Alenia Space отмечают, что если другие страны решат создавать свои дата-центры в космосе, им также потребуется разработать носитель аналогичного класса.
Однако масштабный дата-центр в ракету точно не поместится — его придётся собирать уже на орбите, вероятно, с помощью передовой робототехники, учитывающей все сложные условия открытого космоса. А с ней пока тоже существуют определённые трудности.
Наиболее разумным подходом сейчас представляется делать ставку на компактные модульные ЦОДы, которые можно постепенно расширять и наращивать их производительность. Однако такие небольшие центры обработки данных вряд ли смогут существенно разгрузить наземные дата-центры — и тогда снова возникает вопрос о том, насколько оправдана вся эта затея.
Проблема 6. Безопасность
Кто способен взломать дата-центр, расположенный в космосе? Андрей Ионин, советник гендиректора «Геоскан» и кандидат технических наук, полагает, что это может сделать кто угодно и что угодно.
«Сегодня в мире нет более уязвимого места, чем космическое пространство — ведь все объекты там движутся по предсказуемым траекториям, и почти ни один из них невозможно защитить на все сто процентов», — отмечает специалист.
Достаточно вспомнить, как часто аппаратам из многоспутниковых группировок приходится выполнять маневры уклонения от космического мусора и метеоритов. Чем больше объектов находится на орбите, тем выше риск незначительных повреждений или серьезной аварии.
«Обычными человеческими расчетами такой маневр выполнить невозможно — этим занимается искусственный интеллект. Какова цена его ошибки, если он просчитается?.. Вокруг Земли, в узком слое на высоте от 300 до 500 км, вращается такое количество космического мусора, что вся наша прекрасная цифровая экономика в космосе может рухнуть в любой момент», — предупредил Ионин.
Грег Виаль, руководитель стартапа Lunexus Space, занимающегося переработкой мусора на орбите, подчеркивает, что в одной орбитальной оболочке можно безопасно эксплуатировать лишь 4–5 тысяч спутников. Если же сложить все оболочки на низкой орбите, получится 240 тысяч аппаратов. Все они должны быть объединены в единую сеть для координации маневров — только тогда можно говорить о каких-либо гарантиях безопасности.
Экономика не сходится?
Подведем черту: развертывание ЦОДов на орбите сопряжено с множеством сложных инженерных задач, которые в теории можно решить, но не в ближайшей перспективе.
Возникает и экономический вопрос: при каких масштабах развертывания всех этих космических центров и за какой горизонт лет окупятся вложения в реализацию данных задач и создание новых технологических решений?
Нам уже известно, что в перспективе можно сэкономить электроэнергию примерно в 3–4 раза, но сколько лет потребуется, чтобы эта экономия накопилась, учитывая создание новых производственных цепочек, нового «железа» и прочего? Увы, это вопрос, на который пока нет ответа.
