Le Intelligenze artificiali (IA) hanno un impatto ambientale. Addestrarle e farne uso, così come mantenere e raffreddare i datacenter sono attività che richiedeono ingenti quantità di energia. Per questi motivi Google intende costruire infrastrutture nello spazio. Questa, in sintesi, l’idea del progetto Suncatcher che, per il momento, è poco più di un sogno nel cassetto.
Un progetto di ricerca accompagnato da un paper che non è ancora stato sottoposto a revisione paritaria e che illustra i progressi fatti e quelli ancora da fare.
Benché rilevante, la questione finanziaria non è il problema più grande. Ci sono limiti tecnici e tecnologici al momento difficilmente sormontabili: elementi sufficienti a confinare il progetto Suncatcher nei meandri delle visioni futuristiche.
Nonostante ciò, la colonizzazione dello spazio per favorire lo sviluppo delle IA senza gravare sull’ambiente è per Google più di un vezzo, tant’è che ha già svolto test in laboratorio utili a misurarne la fattibilità.
Cosa è Suncatcher e come dovrebbe funzionare
Google vuole creare datacenter nello spazio da dedicare all’apprendimento automatico, uno dei pilastri su cui poggiano le IA.
Per garantirne il funzionamento, Big G vuole lanciare una costellazione di satelliti alimentati da energia solare e dotati di Google Tensor Processing Unit (Tpu), chip per l’accelerazione dell’elaborazione di modelli IA che offrono prestazioni elevate e consumi ridotti rispetto alle Cpu e alle Gpu tradizionali.
I satelliti, volando in formazione stretta, manterrebbero comunicazioni a banda ultralarga e bassa latenza attraverso collegamenti ottici nello spazio libero, ovvero trasmettendo dati mediante fasci di luce e quindi senza fare uso di cavi, fibre o altri supporti fisici.
Per mantenere le dinamiche orbitali sarà necessario uno sforzo dell’intelletto umano.
I vantaggi e gli svantaggi
Un progetto “moonshot”, ovvero molto ambizioso e quasi impossibile da realizzare che porta con sé vantaggi notevoli ma anche svantaggi di rilievo.
Tra i vantaggi principali va citata la possibilità di accedere costantemente all’energia solare. In alcune orbite, i pannelli solari ricevono energia continua e maggiore rispetto a pannelli posizionati sulla Terra.
Sul lungo periodo, un sistema spaziale può rappresentare la soluzione più scalabile per soddisfare le esigenze di calcolo delle IA che si prevede continueranno a crescere esponenzialmente.
Tutto ciò minimizza l’impatto sulle risorse terresti, territorio e acqua incluse, e può dare il via a una nuova economia capace di ridurre i costi di lancio, oggi molto ingenti, che Google stima potranno avvicinarsi ai costi energetici annuali per i datacenter terrestri. Ma questo rimane un grande punto interrogativo.
Gli svantaggi sono ordine tecnologico ed economico.
Per realizzare il progetto Suncatcher serve una capacità di collegamento inter-satellite nell’ordine dei 10 Terabit al secondo (Tbps). Allo stato attuale, i collegamenti commerciali raggiungono i 100 Gbps, ossia un centesimo rispetto al necessario.
Per raggiungere tali velocità è indispensabile ridurre la distanza tra i satelliti che dovranno volare in una formazione tanto ravvicinata da rappresentare una sfida di ingegneria e di dinamica orbitale.
Inoltre, tra i tanti problemi ipotizzati o riscontrati mediante i test effettuati in laboratorio, emergono la tolleranza alle radiazioni dell’hardware, la vulnerabilità della memoria e la corruzione silenziosa dei dati.
Problemi che, in parte almeno, si riscontrano lavorando con le IA ma che è più difficile risolvere se un datacenter non è fisicamente collocato sul pianeta.
Quanti posti di lavoro creano realmente i data center
Anche la gestione termica e la riparazione in orbita sono due temi corposi. Occorre un sistema di raffreddamento delle Tpu che ancora non esiste e, per scongiurare malfunzionamenti del datacenter, sono necessarie la ridondanza (la duplicazione dei componenti) e strategie per ridurre il rischio di guasti.
La questione economica
Ciò che storicamente ostacola i progetti di energia solare nello spazio è l'alto costo del lancio. Google ha calcolato la fattibilità economica in ragione di 200 dollari per chilogrammo di carico di Starship, il razzo vettore più potente mai costruito dall’uomo e fiore all’occhiello di SpaceX, azienda spaziale privata fondata da Elon Musk.
Prima di potere offrire prezzi simili, si legge nel paper pubblicato da Big G, Starship dovrà effettuare almeno 1.800 lanci. Al momento ne ha effettuati sette e la Federal Aviation Administration (FAA), l’ente governativo degli Stati Uniti che regola l’aviazione civile, ha autorizzato SpaceX a effettuare 25 lanci all’anno.
Numeri che rendono distante la fattibilità del progetto Suncatcher.
La questione ambientale
Se è vero che un datacenter nello spazio ha risvolti positivi sull’ambiente riducendo la necessità di energia elettrica e l’uso di risorse naturali, va anche detto che razzi e satelliti non hanno impatto zero.
Non c’è da tenere conto solo del rilascio di sostanze gassose e solide nell’atmosfera ma, come evidenzia una ricerca condotta da ricercatori di atenei inglesi e americani, un aumento consistente di lanci ha un impatto sull’ozono stratosferico, uno strato di gas situato tra i 15 e i 35 chilometri di altitudine che protegge il nostro pianeta assorbendo le radiazioni dannose emesse dal Sole.
Inoltre, occorre fare i conti con l’accumulo di detriti spaziali, le sostanze che producono e i danni collaterali che possono comportare.
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