Дата-центр в космосе: плюсы, минусы и возможность реализации такого проекта

Космос притягивает взгляды не только обычных людей, которые любуются звездами, наблюдают за Луной и размышляют о бесконечной пустоте. Он также привлекает внимание бизнеса — в первую очередь, телекоммуникационных компаний. На низкой орбите Земли уже находятся более 1500 спутников связи Илона Маска. Вскоре созвездие аппаратов может увеличиться до нескольких десятков тысяч, поскольку запустить свои спутники хотят еще OneWeb, китайцы и, конечно, Starlink, которая планирует увеличить количество аппаратов связи с 1500 до 32 000.

Но есть и еще одна ниша, для которой космос может оказаться землей обетованной. Это дата-центры, хранение и обработка данных. Давайте оценим плюсы и минусы развертывания ДЦ в космосе и посмотрим, кто пытается реализовать полноценный дата-центр на орбите или где-то еще.

Зачем кому-то дата-центр в космосе?

Не просто потому, что это круто. Да и для крутости никто не будет тратить десятки и сотни миллионов долларов США, а именно такой порядок цифр будет в случае реализации реального проекта. Одно дело запустить пару спутников в космос, заявив, что это «дата-центр», и другое — развернуть полноценный ДЦ. В космос запускали даже гамбургеры, но в этом случае вряд ли можно сказать, что «на орбите появился ресторан быстрого питания».

Так вот, космический дата-центр может понадобится для следующих целей:

• Хранение очень важных данных с гарантированной невозможностью физического доступа к ним. Таких данных, на самом деле, много. Это может быть ценная информация определенных корпораций, государств или частных лиц. Теоретически возможно запустить кого-то на орбиту для взлома космического дата-центра. Но такой полет не скроешь, да и стоить он будет столько, что операцию сможет взять на себя лишь богатое государство или компания.
• Обработка данных — например, для военных, научных организаций или тех же корпораций. В таком ДЦ можно разместить суперкомпьютеры, которым не нужна ни централизованная энергосистема, ни аналогичная система охлаждения. Все под рукой — и энергия, и охлаждение. Здесь, скорее, вопрос стоит о системе обогрева ценного оборудования, чтобы не сломалось .
• Обслуживание криптовалютных бирж или очень уж обеспеченных криптобизнесменов. В целом, этот пункт бьется с первым, поскольку это тоже хранение информации. Но все же его стоит выделить, поскольку это направление может стать весьма востребованным в ближайшем обозримом будущем. Правда, если такая система хранения будет подключена к интернету, то всегда есть возможность взлома с Земли.
• Колокейшн. Да, всегда может найтись компания, которая желает разместить собственный сервер в космосе, но самостоятельно сделать этого не может. Поэтому оператор космического дата-центра может предложить и такую услугу.
• Обработка данных спутников прямо на месте. Еще одна идея, которая развивается организацией OrbitsEdge. Компания предлагает обрабатывать и хранить данные со спутников на орбите, например, группы Earth Observation, а затем — отправлять обработанные данные клиентам на Землю. Таким образом, последним не нужно будет заниматься загрузкой и обработкой полученных от спутников данных в наземные ДЦ.

Преимущества космического дата-центра

Здесь есть три главных преимущества, которые придут в голову любому человеку, который более-менее в курсе проблем дата-центров.

Охлаждение. В космосе очень холодно, так что задумываться о каких-то дополнительных системах охлаждения не нужно. Как и говорилось выше, скорее, придется разрабатывать какие-то системы обогрева критически важных узлов, чтобы серверы продолжали работать.

Энергия. Она практически бесплатная. Конечно, придется потратиться на разработку и разворачивание системы фотоэлементов. Но это уже отработанная операция, а сами элементы, пусть и со стандартами для работы в космосе, стоят не так уж и много. Солнце будет служить источником бесплатного электричества и тепловой энергии еще миллиарды лет, здесь особо беспокоиться не о чем.

Не нужно дублировать энергосети. В космосе нет опасности энергетических блэкаутов. Конечно, встроенная энергетическая система спутника может выйти из строя, но на практике такое случается крайне редко. Поэтому не нужны все эти бесперебойники, дизельгенераторы, резервные каналы и т.п.

Безопасность. Подразумевается физическая безопасность дата-центра — доступа к нему нет. Вандалы, грабители, взломщики остались на Земле. Правда, есть другие угрозы — космический мусор, микрометеориты, космическое оружие (Китай, например, сбил тестовый спутник ракетой, отправленной с Земли) и удаленный взлом.

Отсутствие коррозии. В космосе нет воздуха, не нужны системы фильтров, не требуется убирать вредные для оборудования примеси.

Недостатки

Они, конечно, тоже есть, и их немало. Космос способен подкинуть немало сюрпризов, среди которых и неприятные.

Невозможность технического обслуживания. В наземном ДЦ есть технический персонал, который следит за тем, чтобы все работало как часы. Вышел из строя жесткий диск — его можно заменить в течение минуты-двух. Поломался сам сервер — и его меняем. А вот в космос на замену харда не отправишься. Правда, можно запустить несколько резервных систем, которые вступают в работу в случае поломки основных. А вот если ломается уже вообще все — тогда, наверное, придется отправлять в космос команду инженеров. Космические путешествия становятся все дешевле, так что подобное вскоре перестанет быть фантастикой.


^{Сервис-инженер прилетел выполнять плановое обслуживание дата-центра}

Возможность уничтожения дата-центра ракетой. Вроде как и звучит чуть фантастически, но все же это суровая реальность. Что если какая-то страна решит уничтожить данные, хранящиеся в космосе? И профит от уничтожения будет гораздо выше любых проблем, которые возникнут впоследствии — недовольство других стран, возможные санкции и т.п. Сбрасывать со счета такую возможность нельзя.

Относительно высокие задержки (latency). Здесь все зависит от того, где именно располагается космический дата-центр — на высокой или низкой орбитах. Если второе, то, наверное, он без проблем сможет обслуживать и финансовые операции. А вот в первом случае работа с биржами, где играют роль миллисекунды, исключена.

Стоимость. Конечно же, запустить серверы, суперкомпьютеры, системы хранения данных в космос — удовольствие недешевое. Очень недешевое. Но сейчас цена вопроса гораздо ниже, чем раньше. SpaceX и другие компании постепенно делают космические путешествия и доставку грузов в космос все более доступными. С течением времени, если не случится ничего критичного, стоимость будет продолжать снижаться.

Сколько это стоит?

Много. Конечно, все зависит от масштабов дата-центра и задач, которые ставятся, но в любом случае речь идет о миллионах долларов США. Стоимость оборудования, инфраструктуры считать не будем — она может быть очень разной. Стоит помнить, что обычные серверы в космос не отправишь — они должны быть адаптированы под условия открытого космоса, снабжены дополнительными системами вроде солнечных батарей.

Давайте посчитаем, во сколько выльется доставка оборудования весом в 50 тонн. У SpaceX стоимость отправки 1 кг полезной нагрузки на орбиту составляет $5 000. Маск стремится снизить цену до 10 долларов за килограмм, но произойдет это нескоро.

Итак, $5000 умножаем на 50 000 кг и получаем $250 млн. Стоит напомнить, что это лишь отправка грузов в космос. А ведь оборудование нужно разработать, собрать, добавить инфраструктуру, довезти до места отправки и уже потом запускать в космос. Вероятно, $250 млн увеличатся до 300-400 млн, а то и полумиллиарда при таких раскладах. С другой стороны, это вовсе не неподъемная сумма — крупная корпорация или даже миллиардер вроде самого Маска могут себе такое позволить. А вот лет 10 назад ситуация была бы гораздо более плачевной. Например, стоимость доставки грузов на МКС у NASA стоит несколько десятков тысяч долларов США, так что дата-центр, даже небольшой, стоил бы уже миллиарды.

Реальность ближе, чем кажется

Да, создание космических дата-центров уже не научная фантастика. Есть несколько компаний, которые занимаются разработкой таких проектов.

Spacebelt. Эта компания собирается создать сервис хранения данных на низкой орбите Земли. Состоять он будет сначала из примерно десятка спутников, с течением времени их количество увеличат. И здесь можно обойтись малой кровью, поскольку ни о каких 50 тоннах и $250 млн речи не идет. Спутники весят сотни килограммов, так что общая масса дата-центра с инфраструктурой едва ли превысит 5-6 тонн. А это уже $25 млн, что доступно большинству крупных и даже средних компаний, особенно в IT-отрасли.

Thales Alenia Space. Итальянская организация прорабатывает проекты по созданию центров обработки данных на Луне. Но здесь речь не о коммерции, а, скорее, про обеспечение лунных колонистов вычислительными мощностями. Да, основание колонии на Луне — дело не очень быстрое, но продумывать аспекты нужно уже сейчас.

OrbitsEdge. Компания, которая собирается предоставить вычислительные мощности, расположенные в космосе, операторам спутников, которые передают информацию, требующую обработки. Космический дата-центр позволяет сэкономить время и отправлять на Землю уже обработанную информацию, собранную спутниками.

С течением времени количество таких компаний будет расти. Конечно, среди них есть те, что “работают” только над красивыми рендерами, но сейчас разрабатываются и вполне реальные проекты. Лет через 5, надо думать, можно ожидать появления первого дата-центра в космосе — пусть и небольшого.