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Mit Project Suncatcher will Google Satelliten mit eigenen KI-Chips ins All bringen, um Sonnenenergie direkt für KI-Berechnungen zu nutzen.
Google verfolgt mit Project Suncatcher, einem Forschungsprojekt aus der konzerneigenen „Moonshot“-Sparte X, die Idee, künftig KI-Rechenzentren direkt im Weltraum zu betreiben. Ziel ist eine Konstellation aus solarbetriebenen Satelliten, die mit Googles eigenen KI-Chips, den Tensor Processing Units (TPU), ausgestattet sind.
Erste Testsatelliten bereits 2027
Für einen ersten praktischen Test hat sich Google mit dem Satellitenunternehmen Planet Labs zusammengetan. Bis Anfang 2027 sollen zwei Prototyp-Satelliten ins All gebracht werden, die auf der neuen Owl-Satellitenplattform von Planet mit erweiterten Solarpaneelen basieren. Mit ihnen will Google testen, wie sich TPU-Hardware sowie eigene KI-Modelle im Weltraum verhalten, und die Nutzung optischer Verbindungen zwischen Satelliten für verteilte Berechnungen im maschinellen Lernen validieren.
Warum die Sonne im All effizienter ist
Nach Angaben von Google liefert die Sonne außerhalb der Erdatmosphäre erheblich mehr Energie als auf der Erde. In der richtigen Umlaufbahn könnten Solarpaneele bis zu achtmal produktiver arbeiten als am Boden, zudem lasse sich in einer sogenannten sonnensynchronen Umlaufbahn nahezu durchgehend Sonnenlicht einfangen, was den Bedarf an Batterien deutlich verringere. Damit will Google zugleich zwei zentrale Probleme heutiger, stromhungriger Rechenzentren auf der Erde umgehen: den enormen Strombedarf sowie den hohen Wasserverbrauch für die Kühlung, da überschüssige Wärme im Vakuum des Weltraums leichter abgeführt werden kann.
Kommunikation per Laser statt Kabel
Die geplanten Satelliten sollen in engen Formationen von nur 100 bis 200 Metern Abstand innerhalb eines Radius von etwa einem Kilometer fliegen und über sogenannte Free-Space-Optical-Links, also Laserverbindungen, miteinander kommunizieren. Über eine Kombination aus mehreren Wellenlängen und räumlichem Multiplexing sollen theoretisch Datenraten von mehreren Dutzend Terabit pro Sekunde erreichbar sein; in einem Labortest auf der Erde erzielte Google bereits 1,6 Terabit pro Sekunde zwischen zwei Sende- und Empfangseinheiten.
Getestete Strahlenresistenz der Chips
Erste Tests mit Googles TPUs der Trillium-Generation sowie einem AMD-Prozessor in einem Teilchenbeschleuniger, bei dem die Strahlenbelastung einer erdnahen Umlaufbahn simuliert wurde, verliefen laut Google ohne erkennbare Schäden an der Hardware. Dennoch bestehen nach Angaben des Unternehmens weiterhin erhebliche technische Herausforderungen, insbesondere beim Wärmemanagement und bei der Zuverlässigkeit der Systeme im Orbit. Google-Chef Sundar Pichai erklärte dazu:
„Wie bei jedem Moonshot müssen wir dafür viele komplexe technische Herausforderungen lösen. Es braucht weitere Tests und Durchbrüche, während wir auf den Start der zwei Prototyp-Satelliten mit Planet Anfang 2027 hinzählen, unseren nächsten von vielen Meilensteinen.“
Sundar Pichai, Google-Chef
Wirtschaftlich frühestens ab Mitte der 2030er Jahre
Nach eigenen Berechnungen geht Google davon aus, dass sich der Betrieb solcher Satelliten-Rechenzentren erst etwa ab Mitte der 2030er Jahre wirtschaftlich lohnen könnte. Voraussetzung dafür wäre, dass die Transportkosten für Fracht ins All von derzeit rund 1.500 US-Dollar pro Kilogramm auf etwa 200 US-Dollar sinken. Die einzelnen Komponenten der Mini-Rechenzentren im All sollen nach bisherigen Einschätzungen bis zu sechs Jahre durchhalten, bevor Strahlung die interne Elektronik zunehmend beeinträchtigt.
Google ist mit diesen Plänen nicht allein: Auch der frühere Google-Chef Eric Schmidt, der inzwischen das Raumfahrtunternehmen Relativity Space führt, sowie Jeff Bezos, Elon Musk, der IBM-Tochterkonzern Red Hat, chinesische Anbieter und Start-ups wie Starcloud verfolgen eigene Konzepte für Rechenzentren im Orbit.
(red)
