太空AI数据中心如何运作？前NASA机器人主管详解

前NASA软件、机器人与模拟部门主管、现任咨询公司Alliant机器人与AI主席罗伯特·安布罗斯博士预测，IT行业将迎来一个强大的太空未来。将数据处理转移到轨道上，以满足AI和数字经济无止境的需求，可能带来令人信服的好处。地球上的数据中心一直面临社区和环保团体的抵制，这些团体指责其对能源和水资源的影响，甚至造成某些形式的污染。此外，现有资源如何满足AI处理日益增长的能源需求也存在不确定性。

安布罗斯表示，太空数据中心可以摆脱能源电网的束缚。它们将通过连接的太阳能电池板消耗能量，而不是依赖地面电网。“你在太空中收集电力，在太空中散发热量。唯一到达地球的是数据。”他说。尽管完整的太空数据中心可能还需要几年时间，但太空数据处理今天已经以各种形式发生。“我们的许多数据已经在某个时刻通过太空传输，”安布罗斯说，“例如，如果你从航天器上拍摄森林火灾的照片，并对其进行分析或增强，你的数据已经在太空中了。”

克服挑战

虽然太空数据中心提供了地面数据中心的有趣替代方案，但它们也有自己的问题。“现在的挑战变成了管理轨道数据生态系统的物流，”房地产专业公司JLL的一份报告的作者指出。发射经济学、操作可靠性和碎片管理是挑战。目前，SpaceX发射每公斤有效载荷的成本约为2900美元，这个数字需要降到500美元以下才能使太空数据中心在经济上可行。“发射成本驱动着太空经济的各个方面，”安布罗斯说，他预测SpaceX和蓝色起源等私营太空公司正在开发的新型重型火箭可能有助于降低每公斤材料发射到太空的成本。

对于商业应用和服务，用户可能不会意识到他们的请求是在轨道数据中心处理的，这可能并不重要。“我刚刚得到的AI产品是来自太空还是北美数据中心？”安布罗斯说，“它不会带有太空口音。你不会有任何感觉。”较大的公司可能会维持自己专用的太空资源以确保弹性：“太空将成为拥有备份和替代能力的绝佳场所，”安布罗斯说，“地震、飓风或森林大火不会摧毁太空中的数据中心。”

延迟也不是问题，因为大多数数据中心将位于距地面约300英里的地球静止轨道上，数据传输以光速传播到地面天线。然而，如果数据中心建在月球上，传输往返会有1.6秒的延迟，安布罗斯补充说。

太空数据中心性能是否会因轨道数据中心的磨损而变慢，首先是从发射振动造成的损坏开始？发射可能是极其摇晃的事件，NASA和航天工业已经有流程确保所有有效载荷保持稳定，安布罗斯解释说。在NASA，“我所负责的每一件发射到太空的飞行硬件都必须经过振动测试。航天工业已经创建了非常严格的方法来测试振动以在发射中幸存。”

预测性维护

一旦进入轨道，让人上去进行修复是不切实际且昂贵的。因此，这些数据中心的远程管理和维护将需要机器人和分析。NASA对国际空间站的维护为轨道数据中心提供了模型。“我们知道什么时候东西会坏，”安布罗斯说，“我们使用机器人和一些人，备件就放在正在使用的部件旁边。例如，作为散热器一部分的关键氨泵。所以如果有问题，我们可以将所有软管移到新泵上，打开它，并检查它。”

安布罗斯强调，持续数据中心性能的关键是自动和机器人化地进行常规预防性维护，而不是紧急维护。以空间站泵为例，“我们使用分析来估计旧泵何时会坏，并安排在它坏之前切换到新泵。”

太空数据中心将根据对组件预期寿命的分析进行定期维护。通过这种预测性维护，“最好在它们坏之前更换关键元素，按照一个低戏剧性的时间表，”安布罗斯说。这种预测性维护不太可能影响数据中心性能。“如果你有大量计算机构成计算骨干，一次只关闭一小部分进行维护可能微不足道。在任何给定时间，你只关闭千分之一的服务器组进行维护，”他说，“这是非常合理的——客户甚至不会注意到。”