A febbraio di quest’anno, la Lonestar Data Holdings, con sede in Florida, ha lanciato a bordo del lander Athena di Intuitive Machines un dispositivo delle dimensioni di una scatola da scarpe contenente dati provenienti, tra gli altri, dal pioniere di Internet Vint Cerf e dal governo della Florida. Con l’atterraggio del dispositivo sulla Luna, l’azienda diventa pioniera nel testare in modo esplicito una questione che di recente ha lasciato perplessi alcuni esperti di tecnologia: è giunto il momento di spostare i data center dalla Terra?
Dopotutto, i data center, che consumano enormi quantità di energia, si stanno moltiplicando in tutto il mondo, occupando prezioso terreno, sovraccaricando le reti elettriche, consumando acqua ed emettendo rumore. Costruire queste strutture in orbita o sulla Luna potrebbe contribuire ad attenuare molti di questi problemi.
Per Steve Eisele, presidente e responsabile dei ricavi di Lonestar, uno dei principali vantaggi dell’archiviazione dei dati sulla Luna è la sicurezza. “In definitiva, la Luna potrebbe essere l’opzione più sicura per effettuare il backup dei dati”, afferma Eisele. “È più difficile da hackerare, molto più difficile da violare, ed è al di sopra di qualsiasi problema sulla Terra, dai disastri naturali ai blackout alle guerre.”
Il dispositivo di Lonestar ha una capacità di archiviazione di otto terabyte, equivalente a quella di un laptop ad alte prestazioni. Funzionerà solo per poche settimane prima dell’arrivo della notte lunare, quando le temperature crollano e l’energia solare si esaurisce. L’azienda spera però che questo periodo sia sufficiente per testare aspetti pratici come il download e l’upload dei dati e la verifica dei protocolli di trasferimento sicuri.
E ci sono progetti ancora più grandi. Già nel 2027 l’azienda prevede di lanciare un servizio commerciale di archiviazione dati utilizzando una costellazione di satelliti posizionati nel punto di Lagrange L1 tra la Terra e la Luna, una regione gravitazionalmente stabile a 61.350 chilometri dalla superficie lunare. In questa posizione, la sonda avrebbe una visuale costante della Terra, consentendo un accesso continuo ai dati.
Anche altre aziende condividono ambizioni simili. Axiom Space, l’azienda statunitense nota per l’organizzazione di viaggi privati verso la Stazione Spaziale Internazionale, prevede di lanciare nei prossimi mesi un prototipo di server verso la stazione. Entro il 2027, l’azienda intende realizzare un nodo di calcolo in orbita terrestre bassa all’interno del proprio modulo della stazione spaziale.
Starcloud, con sede nello stato di Washington, scommette sulla necessità di elaborare dati nello spazio. L’azienda, che ha raccolto 11 milioni di dollari a dicembre e da allora ha raccolto altri finanziamenti, prevede di lanciare entro la fine dell’anno un piccolo satellite dotato di GPU Nvidia per elaborare dati nello spazio.
Axiom ritiene che nello spazio ci sia un’urgente necessità di potenza di calcolo che vada oltre la creazione di backup sicuri per i dati terrestri. Le flotte sempre più numerose di satelliti per l’osservazione della Terra e dello spazio si trovano ad affrontare limitazioni di larghezza di banda. Prima che gli utenti possano ricavare informazioni dalle immagini satellitari, i dati devono essere trasmessi alle stazioni terrestri sparse in tutto il mondo e poi inviati ai centri dati per l’elaborazione, il che causa dei ritardi.
“I data center nello spazio contribuiranno ad accelerare molti casi d’uso”, ha affermato Jason Aspiotis, responsabile globale dei dati e della sicurezza nello spazio presso Axiom. “Il tempo che intercorre tra l’osservazione di qualcosa e l’azione è estremamente importante per la sicurezza nazionale e per alcune applicazioni scientifiche. Un computer nello spazio ridurrebbe anche i costi di trasmissione di tutti i dati alla Terra.”
Ma affinché questi data center abbiano successo, devono resistere alle condizioni estreme dello spazio, catturare abbastanza energia solare per funzionare e avere una logica economica. Gli appassionati affermano che le sfide sono più gestibili di quanto sembrino, soprattutto se si considerano alcuni dei problemi che devono affrontare i data center sulla Terra.
Meglio nello spazio?
L’attuale boom dell’intelligenza artificiale e del mining di criptovalute sta sollevando preoccupazioni circa l’impatto ambientale dell’infrastruttura informatica terrestre. Attualmente, i data center consumano circa l’1-2% dell’elettricità mondiale. Secondo un rapporto di Goldman Sachs pubblicato lo scorso anno, tale numero potrebbe raddoppiare entro il 2030.
Gli appassionati di tecnologia spaziale ritengono che i centri dati in orbita possano risolvere questo problema.
“I data center sulla Terra necessitano di molta energia per funzionare, il che significa che hanno un’elevata impronta di carbonio”, afferma Damien Dumestier, architetto dei sistemi spaziali presso il conglomerato aerospaziale europeo Thales Alenia Space. Generano anche molto calore, quindi è necessaria acqua per raffreddarli. Niente di tutto questo è un problema nello spazio, dove l’accesso all’energia solare è illimitato e il calore in eccesso può essere semplicemente irradiato nel vuoto.
Dumestier, che ha guidato uno studio finanziato dall’Unione Europea sulla fattibilità di collocare un’infrastruttura IT su larga scala nell’orbita terrestre, ritiene inoltre che lo spazio sia un’opzione più sicura della Terra per il trasporto e l’archiviazione dei dati. I cavi in fibra ottica sottomarini sono vulnerabili a sabotaggi e disastri naturali, come l’eruzione vulcanica sottomarina che ha lasciato Tonga senza Internet per due settimane.
Ad altitudini elevate, i data center collegati tramite collegamenti laser a prova di manomissione sarebbero molto più difficili da hackerare o violare. In assenza di missili antisatellite, esplosioni nucleari nello spazio o robot intercettori, questi supercentri informatici sarebbero praticamente intoccabili. O meglio, quasi intoccabili: i micrometeoriti e i detriti spaziali rappresentano dei rischi, ma è possibile evitarli e, in una certa misura, è possibile progettare apparecchiature in grado di resistere a questi impatti.
Al di fuori dell’atmosfera protettiva terrestre, le apparecchiature elettroniche sarebbero esposte anche alle particelle energetiche provenienti dal Sole, che potrebbero danneggiarle nel tempo. Axiom intende risolvere questo problema utilizzando equipaggiamenti militari rinforzati, che secondo Aspiotis dimostrano una buona resilienza in ambienti estremi. Lonestar, da parte sua, ritiene di poter evitare le intense radiazioni vicine alla Luna posizionando i suoi centri dati all’interno di tubi di lava sotto la superficie lunare.
Resta da risolvere la questione dell’alimentazione di queste strutture. Sebbene l’energia solare in orbita terrestre sia gratuita e costantemente disponibile, non è mai stata raccolta in quantità sufficienti per alimentare infrastrutture di dati della portata di quelle esistenti sulla Terra.
Lo studio di Thales Alenia Space, denominato ASCEND (Advanced Space Cloud for European Net Zero Emission and Data Sovereignty), prevede piattaforme dati in orbita grandi il doppio della Stazione Spaziale Internazionale, la più grande struttura spaziale mai costruita. I rack dei server al centro delle piattaforme ASCEND saranno alimentati da enormi pannelli solari in grado di generare un megawatt di potenza, equivalente al consumo elettrico di circa 500 case occidentali. A titolo di paragone, i pannelli solari della ISS producono solo un quarto di quella quantità, ovvero circa 240 kilowatt a piena potenza.
A complicare il quadro contribuiscono anche i costi di lancio e l’impatto ambientale dei lanci di razzi. Secondo Dumestier, affinché i data center spaziali rappresentino una vittoria per l’ambiente, è necessario ridurre l’impronta di carbonio dei voli spaziali. Sottolinea che la Starship di SpaceX, progettata per trasportare carichi utili molto grandi e quindi essere più economica ed efficiente per chilogrammo lanciato, rappresenta un grande passo nella giusta direzione e potrebbe aprire la strada al lancio di centri dati orbitali su larga scala entro il 2030.
Aspiotis condivide questa visione: “In un futuro non troppo lontano, i data center nello spazio saranno convenienti quanto quelli sulla Terra”, afferma. “In tal caso, vogliamo tenerli sulla superficie terrestre, dove consumano energia, acqua e altre risorse, oltre a occupare terreni preziosi?”
Tuttavia, Domenico Vicinanza, professore associato di sistemi intelligenti e scienza dei dati presso l’Anglia Ruskin University nel Regno Unito, è più scettico. Sostiene che spostare i data center nello spazio su larga scala sia ancora un progetto molto ambizioso. Non esistono ancora tecnologie robotiche in grado di assemblare e manutenere queste gigantesche strutture e i guasti hardware nel difficile ambiente orbitale aumenterebbero i costi di manutenzione.
“Risolvere i problemi in orbita è tutt’altro che semplice. Anche con la robotica e l’automazione, ci sono limiti a ciò che può essere riparato a distanza”, spiega Vicinanza. Sebbene lo spazio offra il vantaggio di un’energia solare ininterrotta, le esplosioni solari e le radiazioni cosmiche possono danneggiare le apparecchiature elettroniche sensibili. Attualmente, nulla, dai microchip convenzionali alle memorie, è progettato o testato per funzionare nello spazio.
Mette inoltre in guardia dal rischio di collisioni, che potrebbero aumentare ulteriormente la quantità di detriti spaziali attorno alla Terra. “Qualsiasi danno accidentale al centro dati potrebbe innescare una reazione a catena di detriti, complicando ulteriormente le operazioni orbitali”, afferma.
Ma anche se i data center non venissero spostati dalla Terra, i sostenitori sostengono che questa è una tecnologia essenziale per espandere la nostra presenza nello spazio.
“L’economia lunare crescerà e nei prossimi cinque anni avremo bisogno di infrastrutture digitali sulla Luna”, afferma Eisele. “Avremo robot che dovranno comunicare tra loro. I governi stabiliranno basi scientifiche e avranno bisogno di infrastrutture digitali per le loro operazioni, sia sulla Luna che per le future missioni su Marte e oltre. Questo sarà un elemento fondamentale del nostro futuro.”
(fontes: MIT Technology Review)
