Os defensores da ideia afirmam que data centers espaciais podem ajudar a suprir a crescente demanda por capacidade computacional da inteligência artificial e garantir uma vantagem estratégica na órbita terrestre baixa, crucial para a supremacia econômica e militar.

A China tem uma pequena vantagem nesse campo. A startup chinesa ADA Space e o Zhejiang Lab, apoiado pelo Alibaba Group e outros, lançaram 12 satélites equipados com dispositivos de computação em maio.

Os satélites são conectados por uma rede de comunicação óptica a laser, permitindo que realizem cálculos de inteligência artificial no espaço. Seu poder computacional combinado de 5 quatrilhões de operações por segundo é equivalente ao de um supercomputador.

Os 12 satélites representam a primeira fase do projeto Constelação de Computação de Três Corpos, que visa, em última instância, operar 2.800 satélites com capacidade computacional de 1 quintilhão de operações por segundo. O foco do projeto é o processamento em tempo real de dados de observação da Terra, com aplicações previstas em previsão do tempo, gestão de desastres e defesa.

Outro projeto liderado pela cidade de Pequim visa construir um centro de computação centralizado e de grande escala em órbita heliosíncrona, próximo à fronteira entre o dia e a noite, a uma altitude de 700 a 800 quilômetros.

A primeira fase, com conclusão prevista para 2027, tem como meta uma capacidade computacional de 1 quintilhão de operações por segundo. A fase final prevê uma capacidade de geração de energia de 1 gigawatt, equivalente a um único reator nuclear.

Empresas americanas também têm seus próprios planos para data centers orbitais. O Projeto Suncatcher do Google, anunciado em novembro, prevê que a gigante da tecnologia trabalhe com a empresa americana de satélites Planet Labs para lançar dois satélites equipados com dispositivos de computação baseados nos chips de inteligência artificial Tensor Processing Unit (TPU) do Google até o início de 2027.

Semelhante ao projeto liderado por Pequim, os satélites do Google operarão em uma órbita heliosíncrona, garantindo exposição constante à luz solar. O plano é construir uma constelação de satélites interconectados com o objetivo de longo prazo de estabelecer uma tecnologia capaz de substituir data centers de escala terawatt, que requerem energia equivalente a mais de 1 mil reatores nucleares.

Também em novembro, a startup americana Starcloud lançou o satélite Starcloud-1, equipado com o chip de inteligência artificial H100 da Nvidia. A empresa demonstrou computação de inteligência artificial de alto desempenho baseada em unidades de processamento gráfico (GPUs) no espaço, incluindo treinamento de grandes modelos de linguagem, conversas com chatbots e análise em tempo real de imagens de satélite.

A Starcloud planeja lançar um satélite comercial com cem vezes a capacidade de computação do Starcloud-1 no segundo semestre deste ano. A longo prazo, a empresa prevê a construção de um centro de dados espacial de 5 GW com uma constelação de dezenas de milhares de satélites.

Existem duas abordagens principais para a construção de centros de dados no espaço: um sistema centralizado, onde os equipamentos são concentrados em um único local, como em um centro de dados terrestre, e uma constelação que utiliza inúmeros satélites interconectados.

No vácuo do espaço, a remoção de calor por convecção e condução é impossível, restando a radiação como a única opção. Sistemas centralizados necessitariam de equipamentos volumosos para dissipar o calor, aumentando o peso e o custo.

Além disso, os chips semicondutores são suscetíveis a danos causados pela radiação espacial. A abordagem de constelação, que permite redundância por meio de múltiplos satélites de backup, deverá ser o método dominante no futuro próximo.

A SpaceX, liderada pelo bilionário Elon Musk, está se tornando um ator fundamental na construção de centros de dados espaciais utilizando o método de constelação.

A SpaceX opera o Starlink, um serviço de internet que utiliza milhares de satélites em órbita baixa da Terra, e possui expertise na transferência de dados entre satélites por meio de comunicação óptica. Musk revelou planos para construir um centro de dados em órbita baixa da Terra, ampliando a próxima geração de satélites Starlink.

O Starship, um foguete reutilizável da empresa em desenvolvimento para a colonização de Marte, está previsto para ser usado ainda este ano para lançar pequenos satélites. Isso tem o potencial de contribuir significativamente para a redução dos custos de construção, o maior desafio enfrentado pelos centros de dados espaciais.

No entanto, ainda existem muitos desafios técnicos a serem superados antes que a implantação em larga escala de centros de dados espaciais seja possível, dado o ambiente operacional muito diferente do da Terra. O risco de um ataque a satélites por nações hostis também torna essencial um sistema de backup com centros de dados terrestres.