تسعى جوجل إلى تحقيق قفزة نوعية في عالم الحوسبة من خلال مشروعها الجديد لبناء مراكز بيانات في الفضاء. في هذا المقال، نستعرض تفاصيل هذا المشروع والتحديات التي قد تواجهه.
أعلنت جوجل مؤخرًا عن مشروع سون كاتشر، وهو “مشروع قمر” يهدف إلى بناء مركز بيانات في الفضاء. تخطط الشركة العملاقة لاستخدام كوكبة من الأقمار الصناعية التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي ستستخدم شرائح TPU الخاصة بها لنقل البيانات إلى بعضها البعض عبر الليزر.
تعمل شرائح TPU (وحدات المعالجة التنسورية) الخاصة بجوجل، والتي تم تصميمها خصيصًا لتعلم الآلة، بالفعل على تشغيل أحدث نموذج ذكاء اصطناعي لها، جيميني 3. سيستكشف مشروع سون كاتشر ما إذا كان يمكن تعديلها لتحمل الإشعاع ودرجات الحرارة القصوى والعمل بشكل موثوق في المدار. يهدف المشروع إلى نشر قمرين صناعيين نموذجين في مدار منخفض حول الأرض، على بعد حوالي 400 ميل فوق سطح الأرض، في أوائل عام 2027.
تستكشف منافسو جوجل أيضًا الحوسبة القائمة على الفضاء. قال إيلون ماسك إن شركة سبيس إكس “ستقوم بإنشاء مراكز بيانات في الفضاء”، مما يشير إلى أن الجيل القادم من أقمار ستارلينك الصناعية قد يتم توسيعه لاستضافة مثل هذه المعالجة. وقد أعلنت عدة شركات صغيرة، بما في ذلك شركة ناشئة أمريكية تُدعى ستار كلاود، عن خطط لإطلاق أقمار صناعية مزودة بشرائح GPU (وحدات معالجة الرسوميات) المستخدمة في معظم أنظمة الذكاء الاصطناعي.
تتمثل منطق مراكز البيانات في الفضاء في أنها تتجنب العديد من المشكلات المرتبطة بنظيراتها على الأرض، لا سيما فيما يتعلق بالطاقة والتبريد. تتمتع الأنظمة الفضائية بأثر بيئي أقل بكثير، ومن المحتمل أن يكون من الأسهل جعلها أكبر.
كما قال الرئيس التنفيذي لجوجل، سوندار بيتشاي: “سنرسل أرفف صغيرة جدًا من الآلات ونضعها في الأقمار الصناعية، ونختبرها، ثم نبدأ في التوسع من هناك… لا شك لدي أنه، بعد عقد من الزمان، سنعتبرها طريقة أكثر طبيعية لبناء مراكز البيانات.”
إذا تمكنت جوجل من إطلاق نموذج أولي في عام 2027، فهل سيكون مجرد تجربة تقنية عالية المخاطر – أم بداية عصر جديد؟
حجم التحدي
كتبت مقالًا لموقع ذا كونفيرسيشن في بداية عام 2025 أوضحت فيه التحديات المرتبطة بوضع مراكز البيانات في الفضاء، حيث كنت متحفظة بشأن حدوثها قريبًا.
الآن، بالطبع، يمثل مشروع سون كاتشر برنامجًا ملموسًا بدلاً من كونه فكرة فقط. هذه الوضوح، مع هدف محدد وتاريخ إطلاق ومعدات، يمثل تحولًا كبيرًا.
ستكون مدارات الأقمار الصناعية “متزامنة مع الشمس”، مما يعني أنها ستظل دائمًا تحلق فوق الأماكن عند غروب الشمس أو شروقها حتى تتمكن من التقاط ضوء الشمس تقريبًا باستمرار. وفقًا لجوجل، يمكن أن تولد الألواح الشمسية في مثل هذه المدارات طاقة أكثر بكثير لكل لوحة مقارنة بالتركيبات النموذجية على الأرض لأنها تتجنب فقدان ضوء الشمس بسبب السحب والغلاف الجوي، وكذلك في الليل.
ستكون اختبارات TPU مثيرة للاهتمام. بينما تحتاج الأجهزة المصممة للفضاء عادةً إلى أن تكون محمية بشدة ضد الإشعاع ودرجات الحرارة القصوى، تستخدم جوجل نفس الشرائح المستخدمة في مراكز بياناتها على الأرض.
لقد أجرت الشركة بالفعل اختبارات مختبرية تعرضت فيها الشرائح للإشعاع من شعاع بروتون مما يشير إلى أنها يمكن أن تتحمل تقريبًا ثلاثة أضعاف الجرعة التي ستتلقاها في الفضاء. هذا واعد جدًا، لكن الحفاظ على أداء موثوق لسنوات، وسط العواصف الشمسية والحطام وتقلبات درجات الحرارة هو اختبار أصعب بكثير.
تتمثل تحدٍ آخر في إدارة الحرارة. على الأرض، يتم تبريد الخوادم بالهواء أو الماء. في الفضاء، لا يوجد هواء ولا طريقة مباشرة لتبديد الحرارة. يجب إزالة كل الحرارة عبر المشعات، التي غالبًا ما تصبح من أكبر وأثقل أجزاء المركبة الفضائية.
تظهر دراسات ناسا أن المشعات يمكن أن تمثل أكثر من 40 في المئة من إجمالي كتلة نظام الطاقة عند مستويات طاقة عالية. يعد تصميم نظام مدمج يمكنه الحفاظ على حرارة الأجهزة الذكية الكثيفة ضمن درجات حرارة آمنة أحد أصعب جوانب مفهوم سون كاتشر.
يجب أيضًا أن تحاكي مركز البيانات القائم على الفضاء بنية الشبكة ذات النطاق الترددي العالي والكمون المنخفض لمراكز البيانات الأرضية. إذا كانت نظام الاتصال بالليزر المقترح من جوجل (الشبكات الضوئية) سيسير بسعة متعددة التيرابت، فهناك عقبات هندسية كبيرة متضمنة.
تشمل هذه الحفاظ على المحاذاة اللازمة بين الأقمار الصناعية سريعة الحركة والتعامل مع الانجراف المداري، حيث تتحرك الأقمار الصناعية خارج مدارها المقصود. يجب أن تحافظ الأقمار الصناعية أيضًا على روابط أرضية موثوقة مرة أخرى على الأرض وتجاوز الاضطرابات الجوية. إذا كان مركز البيانات الفضائي ليكون قابلاً للحياة على المدى الطويل، فسيكون من الضروري أن يتجنب الفشل المبكر.
الصيانة هي قضية أخرى غير محلولة. تعتمد مراكز البيانات الأرضية على الصيانة المستمرة للأجهزة والترقيات. في المدار، ستتطلب الإصلاحات خدمات روبوتية أو مهام إضافية، وكلاهما مكلف ومعقد.
ثم هناك عدم اليقين حول الاقتصاديات. تصبح الحوسبة القائمة على الفضاء قابلة للحياة فقط على نطاق واسع، وفقط إذا انخفضت تكاليف الإطلاق بشكل كبير. تقترح ورقة مشروع سون كاتشر لجوجل أن تكاليف الإطلاق قد تنخفض إلى أقل من 200 دولار (151 جنيهًا إسترلينيًا) لكل كيلوغرام بحلول منتصف الثلاثينيات، أي سبع أو ثماني مرات أرخص من اليوم. سيضع ذلك تكاليف البناء في نفس مستوى بعض المنشآت المعادلة على الأرض. ولكن إذا كانت الأقمار الصناعية تتطلب استبدالًا مبكرًا أو إذا قصّر الإشعاع من عمرها، فقد تبدو الأرقام مختلفة تمامًا.
باختصار، تبدو مهمة اختبار قمرين صناعيين بحلول عام 2027 معقولة. يمكن أن تحقق ما إذا كانت TPUs ستنجو من الإشعاع والإجهاد الحراري، وما إذا كانت الطاقة الشمسية مستقرة، وما إذا كان نظام الاتصال بالليزر يعمل كما هو متوقع.
ومع ذلك، حتى لو كانت التجربة ناجحة، فإنها ستكون مجرد الخطوة الأولى. لن تُظهر أن مراكز البيانات المدارية على نطاق واسع قابلة للتطبيق. ستتطلب الأنظمة الكاملة حل جميع التحديات الموضحة أعلاه. إذا حدث التبني على الإطلاق، فمن المحتمل أن يتكشف ذلك على مدى عقود.
في الوقت الحالي، تظل الحوسبة القائمة على الفضاء ما تسميه جوجل نفسها، مشروع قمر: طموح ومطلوب تقنيًا، ولكنه قد يعيد تشكيل مستقبل بنية الذكاء الاصطناعي، ناهيك عن علاقتنا مع الكون من حولنا.
على الرغم من التحديات الكبيرة، فإن مشروع سون كاتشر قد يمثل بداية جديدة في عالم الحوسبة والذكاء الاصطناعي. سننتظر بفارغ الصبر ما ستسفر عنه التطورات في السنوات القادمة.
