Il primo a entusiasmarsi all’idea è stato Elon Musk, che ha prontamente chiesto alla Federal Communication Commission l’autorizzazione a lanciare un milione di satelliti per il suo data center in orbita. Una proposta che ha sollevato critiche da tutti quelli che pensano che le orbite siano un bene comune dell’umanità e non dovrebbero essere occupate dall’uomo più ricco del pianeta che, con la costellazione Starlink, già possiede il 66% dei satelliti attivi.

Tuttavia, non sarà SpaceX a inaugurare l’era dei data center orbitali. Il primo ottobre è previsto il lancio di MVP, un prototipo del progetto Suncatcher di Google. Per abbreviare i tempi, Google ha utilizzato un satellite già “pronto” di Planet Labs  che verrà lanciato dalla Vandenberg Space Force Base, in California, con un Falcon 9 di SpaceX.
 
Google ci tiene a sottolineare che MTV non è assolutamente un data center ma una prova tecnologica per vedere come si comportano in orbita quattro chip specializzati, noti come “Tensor Processing Unit” (TPU), dotati di una potenza di calcolo pari a quella di un singolo server di un data center tradizionale. I pannelli solari del satellite, che ha le dimensioni di un frigorifero, forniranno ai chip circa un kilowatt di energia: una quantità paragonabile a quella necessaria per far funzionare un asciugacapelli.  Il satellite risponderà a semplici interrogazioni di Gemini, l’intelligenza artificiale di Google, e questo sarà sufficiente affinché Google possa testare il proprio hardware nelle condizioni estreme dello spazio.
 
MTV rimarrà operativo per un anno e, alla fine, si disintegrerà durante la discesa attraverso l’atmosfera.

Google spera di capire quanto resistenti siano i chip alla pioggia di raggi cosmici che investe tutti i satelliti. Se una particella di alta energia colpisce il circuito può causare i cosiddetti “bit flip”: errori che alterano le proprietà fisiche di un circuito, modificandone il codice binario (trasformando uno zero in un uno, o viceversa). Questi errori possono provocare gravi problemi, ma, secondo Google, nella maggior parte dei casi sarà possibile ripristinare i bit alterati semplicemente riavviando i chip. Almeno così dicono i test dei chip fatti a terra in un acceleratore.

La sfida maggiore è stata trovare un metodo per raffreddare i chip per l’intelligenza artificiale, che tendono a surriscaldarsi durante l’esecuzione di calcoli e l’elaborazione di informazioni. Dal momento che nello spazio le ventole non funzionano, il calore va dissipato per irraggiamento.  Occorrono interfacce termiche  per collegare i chip a strati di alluminio e rame, allontanando il calore dalla scheda madre per poi disperderlo per irraggiamento attraverso pannelli radianti. In ogni caso, il problema è ancora aperto, perché i chip possono funzionare nello spazio solo per circa 15 minuti prima di dover essere spenti per consentirne il raffreddamento.

Google guarda già al futuro: ha in programma il lancio di due satelliti per l’anno prossimo, sempre attraverso la collaborazione con Planet Labs, poi sta progettando flotte di oltre 80 satelliti capaci di volare in formazione ravvicinata e di comunicare tra loro durante l’elaborazione delle richieste per l’IA.

L’orbita ottimale per i data center è sicuramente quella eliosincrona, cioè quella che sorvola le regioni della terra sempre alla stessa ora. Le tipiche orbite eliosincrone sono quelle denominate mezzogiorno-mezzanotte e alba-tramonto. Ovviamente per poter fruire della costante illuminazione del Sole sui pannelli solari, in modo che possono sempre fornire energia ai server informatici, l’orbita sarà del tipo alba-tramonto. 

 Visione schematica dell’orbita eliosincrona alba-tramonto. Crediti: Pline/Wikimedia Commons. Licenza: CC BY-SA 3.0

L’azienda sta inoltre valutando la costruzione di un satellite su misura lungo quanto un campo da calcio.

Passare da un singolo satellite a una vasta rete, capace di operare come un gigantesco data center, richiederà anni di test e ingenti risorse economiche, e Google, così come tutti i giganti dell’AI sono già parecchio indebitati per i data center sulla terra. Andare nello spazio fornisce energia gratuita senza creare problemi con il vicinato, ma gli investimenti sono veramente astronomici, senza contare i problemi ambientali creati dai lanci e dai rientri di migliaia e migliaia di satelliti. In particolare, preoccupa l’inquinamento atmosferico conseguente alla vaporizzazione delle migliaia di tonnellate dei materiali dei quali sono fatti i satelliti. Si tratta infatti di metalli che nell’atmosfera non esistono e che non sono i benvenuti. Gli ossidi di alluminio, per esempio, reagiscono con l’ozono e lo dissociano. Meno ozono significa meno protezione dai raggi ultravioletti prodotti dal Sole, quindi più pericoli per la nostra salute.