في جملة واحدة
يستكشف مشروع Suncatcher من غوغل بناء حوسبة الذكاء الاصطناعي في الفضاء باستخدام كوكبات من الأقمار الصناعية العاملة بالطاقة الشمسية والمزوّدة بوحدات معالجة الموتر (TPU) وروابط بصرية. تشير الاختبارات والنماذج المبكرة إلى نتائج واعدة، مع التخطيط لمهمة تجريبية بقمرين صناعيين بحلول 2027 للتحقق من صحة المفهوم.
التفاصيل
كشفت غوغل عن مشروع Suncatcher، وهو مسعى بحثي طموح يستكشف إنشاء بنية تحتية لحوسبة الذكاء الاصطناعي في الفضاء، مبنية على كوكبات مدمجة من الأقمار الصناعية العاملة بالطاقة الشمسية. يحمل كل قمر صناعي وحدات معالجة الموتر (TPU) من غوغل ويتصل بجيرانه عبر روابط بصرية في الفضاء الحر، لتشكيل شبكة عالية السعة ومنخفضة الكمون ضمن مدار أرضي منخفض متزامن مع الشمس (LEO). في الفضاء، يمكن للألواح الشمسية توليد طاقة أعلى بكثير بفضل ضوء شمسي شبه متواصل، ما يوفر مساراً لتوسعة حوسبة تعلّم الآلة مع تقليل الضغط على موارد الطاقة والأراضي على سطح الأرض.
تشير النتائج الأولية إلى أن هذا النهج قابل للتطبيق تقنياً واقتصادياً. لمضاهاة أداء مراكز البيانات، ستعمل الأقمار الصناعية ضمن تشكيلات متقاربة لدعم روابط بين الأقمار بسرعات متعددة التيرابت؛ فقد حقق نموذج مخبري بالفعل 800 جيجابت/ث في كل اتجاه (1.6 تيرابت/ث إجمالي) باستخدام زوج واحد من أجهزة الإرسال/الاستقبال. تشير النمذجة القائمة على الفيزياء إلى أن العناقيد المدمجة—المتباعدة بمئات الأمتار—يمكن أن تبقى مستقرة مع حاجة محدودة إلى الحفاظ على المدار. تُظهر اختبارات حزم البروتونات أن وحدات معالجة الموتر (TPU) من غوغل طراز ترليوم (Trillium v6e) تتمتع بقدرة تحمّل إشعاعي واعدة، وأن انخفاض تكاليف الإطلاق المتوقع (ربما إلى أقل من 200 دولار/كغ بحلول منتصف ثلاثينيات هذا القرن) قد يجعل كلفة الحوسبة القائمة في الفضاء أقرب إلى المستويات الأرضية. وتخطط مهمة تجريبية مشتركة مع Planet، تستهدف إطلاق قمرين صناعيين أوليين بحلول مطلع 2027، لاختبار العتاد والنماذج والروابط البصرية في المدار، مع التصدي للتحديات المتبقية مثل إدارة الحرارة، وروابط الاتصال الأرضية عريضة النطاق، والاعتمادية أثناء التشغيل في المدار.
النقاط الرئيسية
- يتصوّر مشروع Suncatcher كوكبات من الأقمار الصناعية العاملة بالطاقة الشمسية مزوّدة بوحدات معالجة الموتر (TPU) ومتصلة عبر اتصالات بصرية في الفضاء الحر، لتوسيع قدرات حوسبة الذكاء الاصطناعي في الفضاء.
- التحليق ضمن تشكيلات متقاربة مع استخدام تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM) والتعدد المكاني يهدف إلى توفير سعة نطاق بمستوى مراكز البيانات؛ وقد حقق عرض توضيحي مخبري إجمالي 1.6 تيرابت/ث باستخدام زوج واحد من أجهزة الإرسال/الاستقبال.
- تشير النمذجة إلى أن الأقمار الصناعية المتقاربة في مجموعات ضمن مدار أرضي منخفض متزامن مع الشمس (LEO) قابلة للحفاظ عليها، وتلمّح الاختبارات الأولية إلى أن وحدات معالجة الموتر (TPU) طراز ترليوم (Trillium v6e) تتمتع بقدرة قوية على تحمّل الإشعاع.
- إذا انخفضت تكاليف الإطلاق إلى أقل من 200 دولار/كغ بحلول منتصف ثلاثينيات هذا القرن، فقد تقترب تكلفة الحوسبة القائمة في الفضاء من نظيرتها الأرضية على أساس كيلوواط/سنة.
- تعتزم شراكة مع Planet إطلاق قمرين صناعيين تجريبيين بحلول مطلع 2027 للتحقق من الروابط البصرية بين الأقمار وأداء وحدات معالجة الموتر (TPU) في المدار؛ ولا تزال تحديات إدارة الحرارة وروابط الاتصال الأرضية والاعتمادية قائمة.
المصادر: 1