Project Suncatcher: Google ставит на Gemini от Солнца, по 15 минут за раз

MVP, спутник размером с холодильник, который Google построила вместе с Planet, выводит на орбиту четыре процессора Trillium TPU, чтобы запускать Gemini на солнечной энергии. Чипы могут работать лишь около четверти часа, после чего им нужно остановиться и сбросить тепло. Именно это ограничение и есть настоящий предмет эксперимента.

Первый спутник Google с искусственным интеллектом часть своей рабочей жизни проведёт выключенным, и это сделано намеренно. MVP, первый полёт Project Suncatcher, несёт четыре тензорных процессора (Tensor Processing Unit, TPU), которые будут запускать модели Gemini примерно по 15 минут, затем останавливаться, ждать, пока радиатор выбросит их тепло в космос, и начинать заново. Такая пауза похожа на техническую сноску. На деле это тот самый вопрос, ради ответа на который Google отправляет спутник наверх.

Project Suncatcher — исследовательский проект Google, который должен выяснить, может ли электричество для ИИ поступать прямо от Солнца и собираться на орбите, а не браться из тех же электросетей, от которых зависят дома, больницы и заводы. MVP стал первым аппаратом, который полетит в его рамках. Его построили вместе с Planet, компанией из Сан-Франциско, у которой одна из крупнейших в мире группировок спутников для съёмки Земли. По размеру он примерно с холодильник и получает от солнечных панелей около одного киловатта. Четыре его чипа относятся к поколению Trillium, тому же семейству TPU, которое отвечает на запросы к Gemini в наземных дата-центрах Google.

Если график не сдвинется, MVP стартует 1 октября на ракете Falcon 9 компании SpaceX с базы Космических сил Ванденберг в Калифорнии. Он станет одной из множества небольших полезных нагрузок в попутной миссии Transporter-18. Сама Google описывает полёт с необычной скромностью. «Некоторые вещи можно проверить только в космосе», заявили в компании за несколько дней до запуска. «Вывод наших первых TPU на орбиту на следующей неделе поможет нам получить данные и опыт для будущих запусков». К эксперименту не привязан ни продукт, ни сервис, который ждал бы результата. На Землю вернутся только данные измерений.

Зачем Google вычислять там, где солнце почти не заходит

Главный довод в пользу полёта наверх связан с солнечным светом. По данным собственного исследования Google, на подходящей орбите солнечная панель может быть до восьми раз продуктивнее такой же панели на земле: там нет облаков, нет погоды и почти нет ночи. Suncatcher опирается на солнечно-синхронную орбиту «рассвет-закат», которая проходит вдоль границы дня и ночи, поэтому аппарат видит Солнце практически постоянно. Это ещё и снижает потребность в тяжёлых аккумуляторах, которые иначе пришлось бы везти, чтобы пережить тёмную часть каждого витка. Аккумуляторы означают массу, а масса в космонавтике стоит дороже всего.

Давление, которое стоит за этой идеей, хорошо видно на Земле. Каждое новое поколение моделей ИИ требует больше вычислений, а каждому дата-центру, построенному под этот спрос, нужны подключение к сети, земля, вода или другой способ охлаждения и всё чаще терпение местных жителей, которых беспокоят собственные счета за электричество. Международное энергетическое агентство в 2025 году подсчитало, что потребление электроэнергии дата-центрами в мире к концу десятилетия вырастет более чем вдвое, примерно до 945 тераватт-часов, и главным двигателем этого роста станет ИИ.

Крупнейшие технологические компании ответили гонкой за источниками энергии. Google подписала соглашения о покупке электричества у малых модульных реакторов, которые разрабатывает Kairos Power, а вместе с NextEra Energy договорилась вернуть в строй закрытую атомную станцию Duane Arnold в Айове. Microsoft согласилась перезапустить реактор на станции Три-Майл-Айленд в Пенсильвании, а Amazon вложилась в разработчика реакторов X-energy. Все эти проекты занимают годы, зависят от разрешений и местной политики и конкурируют за те же мощности линий электропередачи, которые нужны всем остальным. Suncatcher — самая радикальная версия тех же поисков: вместо того чтобы искать новую энергию на земле, отправиться туда, где солнечный свет почти не гаснет.

Спутник размером с холодильник и мощностью микроволновки

Пока амбиции намеренно скромные. Солнечные панели MVP дают около одного киловатта, примерно столько потребляет микроволновая печь, а четыре чипа вместе по вычислительной мощности сопоставимы с одним сервером наземного дата-центра. Крупнейшие ИИ-кампусы на Земле проектируются в сотни мегаватт. На бумаге одному объекту на 100 мегаватт понадобился бы энергобюджет ста тысяч таких спутников, как MVP. Google формулирует задачу миссии как простой вопрос, на который нужно ответить раньше, чем вся более крупная арифметика станет иметь значение: может ли её ИИ-оборудование вообще работать в космосе?

MVP показывает и то, что проект движется быстрее, чем обещали вначале. Когда Google представила Suncatcher в ноябре 2025 года, план предполагал учебную миссию с Planet и вывод двух прототипов на орбиту к началу 2027 года. Теперь MVP летит первым, раньше этой пары, и задача у него уже. Он должен собрать реальные данные о том, как TPU переносят нагрузки при запуске, космическую радиацию и резкие перепады температур на низкой околоземной орбите, прежде чем Google возьмётся за более сложное оборудование.

Trillium — шестое поколение TPU от Google, представленное в мае 2024 года и открытое для облачных клиентов позднее в том же году. С тех пор компания показала седьмое поколение, Ironwood, рассчитанное на работу больших моделей в масштабе. Отправить в первый полёт предыдущее поколение вполне логично: чип досконально изучен на земле, поэтому любое изменение в его поведении на орбите можно будет связать со средой, а не с незнакомым кремнием.

У партнёрства с Planet есть история. В 2017 году Google продала Planet своё подразделение спутниковой съёмки Terra Bella, ранее известное как Skybox Imaging, и в рамках сделки получила долю в компании и многолетний контракт на покупку снимков. Planet, основанная в 2010 году бывшими учёными NASA, больше десяти лет строит и эксплуатирует группировки малых спутников. Поэтому на ней космическая часть работы: собрать аппараты, поддерживать их жизнь на орбите и держать с ними связь с Земли. Google приносит чипы, модели и вопросы. Такое разделение соответствует тому, как компания с самого начала описывала Suncatcher: как исследование, которое учится на каждом запуске, прежде чем браться за следующий.

Радиация оказалась более простой проблемой

Наземные испытания дают некоторый повод для оптимизма. Google трясла оборудование по всем трём осям, имитируя полёт на ракете, во время которого отдельные компоненты могут испытывать перегрузки от 50 до 100 g. Затем процессоры Trillium отвезли в Ядерную лабораторию Крокера при Калифорнийском университете в Дейвисе и облучали пучком протонов с энергией 67 МэВ, пока они выполняли ИИ-задачи. Инженеры следили за перевёрнутыми битами и другими ошибками. По словам Трэвиса Билса (Travis Beals), старшего директора команды Google Paradigms of Intelligence, чипы выдержали суммарную дозу радиации больше той, что они получили бы за пятилетнюю миссию.

Опубликованные цифры говорят больше, чем это краткое резюме. В научной статье Google ожидаемая доза за пять лет миссии оценивается в 750 rad(Si). Память с высокой пропускной способностью, самый чувствительный компонент чипов, начала давать сбои только после 2 krad(Si), то есть почти втрое большей дозы. Процессоры проверили вплоть до 15 krad(Si), в двадцать раз выше ожидаемой дозы, и ни один чип не вышел из строя окончательно из-за накопленной радиации. Это не значит, что космос безопасен для компьютеров. Ошибки, которые вызывают отдельные частицы, попадающие в чип, так называемые одиночные сбои, всё равно приходится обнаруживать и исправлять программно и на уровне памяти.

Результат важен, потому что традиционный ответ космической отрасли на радиацию медленный и дорогой. Радиационно стойкие процессоры вроде RAD750, который летал на марсоходах NASA Curiosity и Perseverance, рассчитаны на многолетнюю работу в суровых условиях, но работают в разы медленнее современных коммерческих чипов и стоят намного дороже. Серийные компьютеры летали и раньше, среди них Spaceborne Computer, который Hewlett Packard Enterprise отправила на Международную космическую станцию в 2017 году. Цифры Google указывают на то, что коммерческие ИИ-ускорители, защищённые коррекцией ошибок, а не особой технологией производства, могут оказаться достаточно надёжными для работы на орбите.

Тепло — счёт, который приходит каждые 15 минут

Тепло — проблема посложнее, и 15-минутный предел показывает это наглядно. На Земле дата-центры обдувают чипы воздухом или прокачивают рядом с ними воду, чтобы отводить тепло, и значительная часть конструкции здания подчинена этой задаче. В вакууме нет воздуха, который переносил бы тепло конвекцией, поэтому MVP отводит его по алюминиевым и медным тепловым трубкам к радиатору, а тот способен отдавать тепло только в виде инфракрасного излучения.

Физика здесь беспощадна. Радиатор отдаёт тепло пропорционально площади своей поверхности и четвёртой степени температуры, поэтому сбросить больше тепла можно только с помощью радиатора побольше или погорячее, а чипы не любят работать горячими. Международная космическая станция решает ту же задачу большими внешними радиаторными панелями с аммиачными контурами. На аппарате размером с MVP чипы выделяют тепло быстрее, чем радиатор успевает его сбросить. Поэтому они работают, пока не приблизятся к своему тепловому пределу, а потом ждут. Каждая минута, добавленная к рабочему окну, станет прямой мерой того, насколько удачна тепловая конструкция.

Терморегуляция лишь одно из препятствий, которые Google перечисляет на пути к полноценному орбитальному дата-центру. Настоящей системе понадобятся и каналы связи с высокой пропускной способностью, чтобы отправлять результаты на Землю, где находятся пользователи, и задержка при этом не становилась бы проблемой. Ей придётся продолжать работу с деталями, которые никто не сможет заменить. Когда на Земле ломается сервер, техник его меняет. Когда он ломается на орбите, он так и остаётся сломанным, поэтому конструкция должна закладывать медленную и постоянную потерю оборудования. И всё это будет зависеть от цен на запуск намного ниже нынешних. Сколько стоит проект, Google не раскрывает.

Всё упирается в цену килограмма

Именно на последнем пункте идея либо выживает, либо умирает. Анализ Google, который продлевает в будущее историческое снижение цен на запуски, пришёл к выводу, что вычисления на орбите станут примерно сопоставимы с затратами на энергию наземного дата-центра только тогда, когда запуск подешевеет до уровня ниже 200 долларов за килограмм. В Google ожидают, что это может произойти примерно к середине 2030-х. Нынешние цены на попутные запуски гораздо выше: программа Transporter от SpaceX, на которой летит MVP, объявляла тарифы в несколько тысяч долларов за килограмм для малых спутников. Закрыть этот разрыв смогут только полностью многоразовые тяжёлые ракеты вроде Starship от SpaceX, если они выдадут ту кривую стоимости, которую обещают их создатели.

Эта дата объясняет тон всего проекта. Suncatcher — ставка на то, где окажется ракетная отрасль через десять лет, а не продуктовый план на следующий год. Google называет его «лунным выстрелом», moonshot, и этим ярлыком компания отмечает долгие и неопределённые ставки вроде беспилотных автомобилей, из которых вырос Waymo, и квантовых вычислений. Обоим направлениям потребовалось больше десяти лет, чтобы дать хоть что-то, чем мог бы пользоваться клиент.

81 спутник в нескольких сотнях метров друг от друга

Опубликованный проект показывает, насколько далеко простираются амбиции. Статья, которую Трэвис Билс подписал вместе с исследователями Google, среди которых Блез Агуэра-и-Аркас (Blaise Agüera y Arcas) и Джеймс Маньика (James Manyika), описывает не один гигантский аппарат. Речь идёт о кластерах из 81 спутника, летящих строем в радиусе одного километра на средней высоте около 650 километров, при этом соседей разделяют всего 100–200 метров. Именно такая близость позволила бы им работать как единый дата-центр, связанный лазерными лучами вместо оптоволокна. В настольном наземном эксперименте исследователи Google получили 800 гигабит в секунду в каждую сторону, 1,6 терабита в сумме, с одной парой оптических трансиверов. Рабочему кластеру понадобятся десятки терабит в секунду. В 2027 году Google вместе с Planet планирует запустить два спутника, чтобы проверить на орбите именно эти лазерные каналы.

Полёт строем с такой плотностью сам по себе остаётся нерешённой задачей. Спутники на низкой орбите постоянно смещаются под действием разреженной верхней атмосферы и неравномерного притяжения Земли, и удерживать 81 аппарат в плотном кластере можно только непрерывной автоматической коррекцией орбиты. В статье Google есть модели, согласно которым кластер удержат умеренные манёвры, но MVP, одиночный аппарат, этого проверить не сможет. Плотный кластер к тому же окажется в центре спора, который начался задолго до Suncatcher: о тесноте на низкой околоземной орбите, где уже летают тысячи действующих спутников, большая часть из которых принадлежит Starlink от SpaceX.

Для пользователей Gemini пока ничего не меняется, ни на одном рынке. Каждый ответ по-прежнему приходит из дата-центра на Земле, а результат работы MVP — инженерные данные, а не новый сервис. В этом году никто не будет переписываться со спутником, и ни одна функция Gemini не зависит от того, чем закончится миссия.

Google не одна над облаками

Google не единственная компания в этой гонке и не первая, кто отправил ИИ-чипы в космос. Стартап Starcloud из Редмонда (штат Вашингтон), который поддерживает Nvidia и который поначалу назывался Lumen Orbit, в ноябре 2025 года запустил спутник Starcloud-1 с графическим процессором Nvidia H100 на борту. В декабре того же года компания запустила на орбите Gemma, открытую модель Google DeepMind, и обучила nanoGPT, небольшую языковую модель, созданную Андреем Карпатым (Andrej Karpathy). В Китае производитель спутников ADA Space и Чжэцзянская лаборатория в мае 2025 года вывели на орбиту первые 12 спутников того, что они называют «Трёхтельной вычислительной группировкой». Заявленная цель — обрабатывать данные на орбите, а не отправлять их все на Землю.

SpaceX, как сообщает Yahoo Finance, описала орбитальные ИИ-дата-центры на технологиях Nvidia, которые могут быть запущены к концу 2027 года, а её проект спутника AI1 рассчитан примерно на 120 киловатт постоянной вычислительной мощности, более чем в сто раз больше энергобюджета MVP. Джефф Безос (Jeff Bezos) предсказывает появление орбитальных дата-центров гигаваттного масштаба в ближайшие одно-два десятилетия, а Сэм Альтман (Sam Altman) из OpenAI тоже поддержал идею вычислений в космосе. Список верующих длинный. Список работающих систем пока ограничивается горсткой одиночных спутников.

Google отличается тем, что сама проектирует чипы, сама обучает модели и управляет одним из крупнейших парков дата-центров в мире. Если Suncatcher заработает, компании не понадобятся чужие процессоры, чтобы его масштабировать. Именно поэтому маленький спутник с четырьмя чипами так важен для Google: каждое измерение, которое MVP отправит домой, напрямую ляжет в проект следующих TPU и следующих космических аппаратов.

На орбите MVP будет двигаться по солнечно-синхронной траектории «рассвет-закат» и, как ожидается, проработает около года, хотя само оборудование может продержаться наверху до шести лет, прежде чем войдёт в атмосферу и сгорит. Первые полезные цифры должны появиться рано: как чипы перенесли запуск и как они ведут себя в первых циклах работы и отдыха.

После запуска следить стоит не за тем, насколько быстро считает MVP, а за тем, как долго он может считать без перерыва. Если эти 15 минут растянутся до часа, орбитальный дата-центр начнёт выглядеть инженерной задачей, а не научной фантастикой. Если нет, счёт за электричество для ИИ так и останется на Земле, и платить по нему придётся с помощью сетей, электростанций и более эффективных чипов на земле.

Теги: Google, Sam Altman, Gemini, SpaceX, дата-центры, космические технологии