太空AI數據中心如何運作？前NASA機器人主管詳解

前NASA軟件、機器人與模擬部門主管、現任諮詢公司Alliant機器人與AI主席羅伯特·安布羅斯博士預測，IT行業將迎來一個強大的太空未來。將數據處理轉移到軌道上，以滿足AI和數字經濟無止境的需求，可能帶來令人信服的好處。地球上的數據中心一直面臨社區和環保團體的抵制，這些團體指責其對能源和水資源的影響，甚至造成某些形式的污染。此外，現有資源如何滿足AI處理日益增長的能源需求也存在不確定性。

安布羅斯表示，太空數據中心可以擺脱能源電網的束縛。它們將通過連接的太陽能電池板消耗能量，而不是依賴地面電網。“你在太空中收集電力，在太空中散發熱量。唯一到達地球的是數據。”他説。儘管完整的太空數據中心可能還需要幾年時間，但太空數據處理今天已經以各種形式發生。“我們的許多數據已經在某個時刻通過太空傳輸，”安布羅斯説，“例如，如果你從航天器上拍攝森林火災的照片，並對其進行分析或增強，你的數據已經在太空中了。”

克服挑戰

雖然太空數據中心提供了地面數據中心的有趣替代方案，但它們也有自己的問題。“現在的挑戰變成了管理軌道數據生態系統的物流，”房地產專業公司JLL的一份報告的作者指出。發射經濟學、操作可靠性和碎片管理是挑戰。目前，SpaceX發射每公斤有效載荷的成本約為2900美元，這個數字需要降到500美元以下才能使太空數據中心在經濟上可行。“發射成本驅動着太空經濟的各個方面，”安布羅斯説，他預測SpaceX和藍色起源等私營太空公司正在開發的新型重型火箭可能有助於降低每公斤材料發射到太空的成本。

對於商業應用和服務，用户可能不會意識到他們的請求是在軌道數據中心處理的，這可能並不重要。“我剛剛得到的AI產品是來自太空還是北美數據中心？”安布羅斯説，“它不會帶有太空口音。你不會有任何感覺。”較大的公司可能會維持自己專用的太空資源以確保彈性：“太空將成為擁有備份和替代能力的絕佳場所，”安布羅斯説，“地震、颶風或森林大火不會摧毀太空中的數據中心。”

延遲也不是問題，因為大多數數據中心將位於距地面約300英里的地球靜止軌道上，數據傳輸以光速傳播到地面天線。然而，如果數據中心建在月球上，傳輸往返會有1.6秒的延遲，安布羅斯補充説。

太空數據中心性能是否會因軌道數據中心的磨損而變慢，首先是從發射振動造成的損壞開始？發射可能是極其搖晃的事件，NASA和航天工業已經有流程確保所有有效載荷保持穩定，安布羅斯解釋説。在NASA，“我所負責的每一件發射到太空的飛行硬件都必須經過振動測試。航天工業已經創建了非常嚴格的方法來測試振動以在發射中倖存。”

預測性維護

一旦進入軌道，讓人上去進行修復是不切實際且昂貴的。因此，這些數據中心的遠程管理和維護將需要機器人和分析。NASA對國際空間站的維護為軌道數據中心提供了模型。“我們知道什麼時候東西會壞，”安布羅斯説，“我們使用機器人和一些人，備件就放在正在使用的部件旁邊。例如，作為散熱器一部分的關鍵氨泵。所以如果有問題，我們可以將所有軟管移到新泵上，打開它，並檢查它。”

安布羅斯強調，持續數據中心性能的關鍵是自動和機器人化地進行常規預防性維護，而不是緊急維護。以空間站泵為例，“我們使用分析來估計舊泵何時會壞，並安排在它壞之前切換到新泵。”

太空數據中心將根據對組件預期壽命的分析進行定期維護。通過這種預測性維護，“最好在它們壞之前更換關鍵元素，按照一個低戲劇性的時間表，”安布羅斯説。這種預測性維護不太可能影響數據中心性能。“如果你有大量計算機構成計算骨幹，一次只關閉一小部分進行維護可能微不足道。在任何給定時間，你只關閉千分之一的服務器組進行維護，”他説，“這是非常合理的——客户甚至不會注意到。”