تواجه مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي على الأرض اختناقات مثل الطاقة الشمسية المتقطعة، والاستخدام الهائل للمياه للتبريد (ما يصل إلى 1.7 مليون طن لكل منشأة بقدرة 40 ميجاوات على مدى عقد من الزمن)، وقيود الشبكة. يوفر الفضاء تعرضًا شبه ثابت لأشعة الشمس (يصل إلى 95% من عامل السعة في المدارات المتزامنة مع الشمس)، ولا يحتاج إلى مياه، وينتشر بسرعة (2-3 أشهر مقابل سنوات على الأرض). ومع ذلك، تشمل التحديات ارتفاع تكاليف الإطلاق الأولية، والتعرض للإشعاع للأجهزة، وتبديد الحرارة بكفاءة في الفراغ. يتوقع جيف بيزوس إنشاء مرافق مدارية بحجم جيجاوات في غضون 10 إلى 20 عامًا، ومن المحتمل أن تكون أرخص بـ 20 مرة من نظيراتها الأرضية.
Starcloud-1 كعرض توضيحي محوري. إنه قمر صناعي بوزن 60 كجم مزود بوحدة معالجة الرسومات NVIDIA H100 (2000 تيرافلوب لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي، وأقوى 1000 مرة من أنظمة محطة الفضاء الدولية السابقة مثل HPE’s Spaceborne Computer-2 بسرعة 2 تيرافلوب).
عند وزن 60 كيلوجرامًا لكل شريحة H100، يمكن لـ Falcon 9 إطلاق حوالي 300 شريحة GPU.
عند وزن 60 كيلوجرامًا لكل شريحة GPU، يمكن لمركبة SpaceX Starship التي تحمل 200 طن من الحمولة القابلة لإعادة الاستخدام إطلاق 3000 شريحة مزودة بمشعات شمسية وحرارة.
سيؤدي تقليل كتلة كل شريحة إلى النصف من العرض التوضيحي الأول من نوعه إلى زيادة نشر Starship إلى 6000 شريحة أو حوالي 6-12 ميجاوات.
سيكون الأمر الأكثر صعوبة هو التحسين بحلول عام 2030 إلى حوالي 40.000 شريحة GPU و 80 ميجاوات لكل رحلة Starship.
مع 40 ميجاوات و20000 وحدة معالجة رسوميات B200/Rubin بقدرة 2 كيلووات، ثم 50 إطلاق Starship لكل جيجاوات و250 لكل جيجاوات.
الفضاء لم يعد للنجوم فقط. 🌠
يوفر القمر الصناعي Starcloud’s H100 الذي يعمل بالطاقة حوسبة مستدامة وعالية الأداء خارج الأرض.
يتعلم أكثر:”https://t.co/euiyEGZaEP”>https://t.co/euiyEGZaEP pic.twitter.com/fPEDglzSuz
– نفيديا (@ نفيديا)”https://twitter.com/nvidia/status/1980757719809138854?ref_src=twsrc%5Etfw” الهدف=”_blank” rel=”noopener”>21 أكتوبر 2025
تخطط Starcloud لبناء مركز بيانات مداري بقدرة 5 جيجاوات مع ألواح شمسية وتبريد كبيرة جدًا يبلغ عرضها وطولها حوالي 4 كيلومترات.
الطاقة الشمسية المدارية بسعر 0.002 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة مقابل 0.045 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة أرضي، مع عدم وجود خسائر في الغلاف الجوي (كثافة أكثر بنسبة 40٪). فيليب جونستون، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Starcloud التي يقع مقرها في ريدموند، واشنطن.
نيوكلاود كروزو سيذهب إلى الفضاء. Crusoe مع خطط تمويل بقيمة 1.4 مليار دولار للنشر على القمر الصناعي Starcloud المقرر إطلاقه في أواخر عام 2026، وتقديم سعة محدودة لوحدة معالجة الرسومات من الفضاء بحلول أوائل عام 2027. مبادلة كابيتال وValor Equity Partners اللتان شهدتا قيمة Crusoe بقيمة 10 مليارات دولار. ويخطط عدد من الشركات لنشر مراكز البيانات في الفضاء، بما في ذلك شركة اكسيوم سبيس، وشركة إن تي تي، ورامون سبيس، وصوفيا سبيس.
في نوفمبر/تشرين الثاني، يتغير التاريخ.
يتم إطلاق وحدة معالجة الرسوميات NVIDIA H100 – أقوى 100 مرة من أي وحدة معالجة رسومات على الإطلاق في الفضاء – إلى المدار.
سيتم تشغيل Gemma من Google، وهي النسخة مفتوحة المصدر من Gemini. في الفضاء. لأول مرة.
أول تدريب للذكاء الاصطناعي في المدار. أول تعديل للنموذج…”https://t.co/WtAv9oisUO”>pic.twitter.com/WtAv9oisUO
— اسأل الحيرة (@AskPerplexity)”https://twitter.com/AskPerplexity/status/1982794532396900554?ref_src=twsrc%5Etfw” الهدف=”_blank” rel=”noopener”>27 أكتوبر 2025
يتم تخفيض التكاليف التشغيلية لمنشأة بقدرة 40 ميجاوات على مدار 10 سنوات من 167 مليون دولار (بما في ذلك 140 مليون دولار من الطاقة) إلى 8.2 مليون دولار (معظمها عملية الإطلاق).
هناك مشاكل تتعلق بالتبريد القائم على الإشعاع، حيث أنه غير فعال بدون الحمل الحراري، مما يتطلب مشعات ضخمة تضيف كتلة وتكلفة.
بالنسبة لوحدات معالجة الرسوميات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي مثل H100 (700W TDP)، يجب التقاط الحرارة المهدرة (ما يصل إلى 80% من طاقة الإدخال) عبر حلقات التبريد السائلة وتوصيلها عبر الأنابيب إلى مشعات قابلة للنشر، وغالبًا ما تتماشى مع المصفوفات الشمسية للهياكل ذات الاستخدام المزدوج.
تطبيقات لمراكز البيانات الفضائية
إحدى حالات الاستخدام المبكر لمراكز البيانات خارج كوكب الأرض هي تحليل بيانات رصد الأرض، والتي يمكن أن تفيد التطبيقات في اكتشاف أنواع المحاصيل والتنبؤ بالطقس المحلي.
توفر معالجة البيانات في الوقت الفعلي في الفضاء فوائد هائلة للتطبيقات المهمة مثل الكشف عن حرائق الغابات والاستجابة لإشارات الاستغاثة. يتيح تشغيل الاستدلال في الفضاء، حيث يتم جمع البيانات، تسليم الرؤى بشكل فوري تقريبًا، مما يقلل أوقات الاستجابة من ساعات إلى دقائق.
تشمل طرق مراقبة الأرض التصوير البصري بالكاميرات، والتصوير فوق الطيفي باستخدام أطوال موجية ضوئية تتجاوز الرؤية البشرية والتصوير بالرادار ذو الفتحة الاصطناعية (SAR) لبناء خرائط ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للأرض.
يولّد معدل SAR، على وجه الخصوص، الكثير من البيانات – حوالي 10 جيجا بايت في الثانية، وفقًا لجونستون – لذا فإن الاستدلال في الفضاء سيكون مفيدًا بشكل خاص عند إنشاء هذه الخرائط.
الإشعاع الحراري في الأنظمة الفضائية
يمنع فراغ الفضاء الحمل الحراري أو التوصيل للهواء/الماء، لذلك تعتمد إدارة الحرارة على الإشعاع الحراري: انبعاث الأشعة تحت الحمراء من أسطح المبرد الكبيرة إلى الفضاء السحيق (قرابة الصفر المطلق). بالنسبة لوحدات معالجة الرسوميات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي مثل H100 (700W TDP)، يجب التقاط الحرارة المهدرة (ما يصل إلى 80% من طاقة الإدخال) عبر حلقات التبريد السائلة وتوصيلها عبر الأنابيب إلى مشعات قابلة للنشر، وغالبًا ما تتماشى مع المصفوفات الشمسية للهياكل ذات الاستخدام المزدوج.
يمتص سائل التبريد (على سبيل المثال، السوائل العازلة) الحرارة من الرقائق، ويدور حول الألواح ذات الزعانف المطلية بمواد عالية الانبعاثية (ε> 0.9). تنبعث منها حوالي 1 كيلو واط/م² عند 300 ألف، ولكن حجمها ضعيف – يحتاج مركز بقدرة 5 جيجاوات إلى حوالي 4 كيلومتر مربع من المشعاعات (6 ميل مربع)، مطوية للإطلاق.
تعمل التصميمات المتكيفة، مثل الأجهزة الإشعاعية القابلة للتحويل (SRDs)، على ضبط الانبعاثية ديناميكيًا لتحقيق الكفاءة.
مشعات الفضاء غير فعالة مقارنة بالحمل الحراري الأرضي الأسرع بـ 10 مرات. يجب أن تكون مشعات الفضاء أكبر بمقدار 10-20 مرة.
كثافات الطاقة العالية (> 40 كيلو واط / رف) تمثل نقاطًا ساخنة للخطر؛ يمكن للأشعة الكونية أن تحلل المواد. تشمل الحلول الحلقات المتكررة والنمذجة الحرارية المحسنة بالذكاء الاصطناعي. يختبر العرض التوضيحي لـ Starcloud ما إذا كانت وحدات معالجة الرسوميات التجارية تتحمل هذا مع الحد الأدنى من الحماية (الكتل السائلة تتضاعف كحماية).
بشكل عام، هذا ممكن بالنسبة إلى LEO ولكن يمكن توسيع نطاقه إلى GW فقط مع التقدم في الألواح خفيفة الوزن والقابلة للنشر.
نتائج في الهندسة – تصميم الإشعاع الحراري التكيفي لتبديد حرارة المركبات الفضائية
توفر أجهزة المبرد الذكية الفضائية (SRDs) إمكانات تبريد إشعاعية ديناميكية تستجيب لدرجة الحرارة والتي من شأنها أن تحدث ثورة في أنظمة الإدارة الحرارية التقليدية للمركبات الفضائية وتعزيز الذكاء على متن الطائرة. تقوم هذه الورقة بتقييم منهجي لخصائص نقل الحرارة، والأداء، وقابلية التطبيق، وفوائد توفير الطاقة للأجهزة قصيرة المدى. تظهر نتائج المحاكاة أن الأجهزة قصيرة المدى يمكنها تقليل تقلبات درجات الحرارة في الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض بنسبة تصل إلى 57% وأن الحد الأقصى لإمكانية توفير الطاقة يمكن أن يقترب من 90% من إجمالي استهلاك الطاقة للقمر الصناعي الأمثل. في سيناريوهات التطبيق، يمكن للأقمار الصناعية المسطحة المجهزة بأجهزة قصيرة المدى أن تقلل من مساحة الألواح الشمسية بنسبة 23٪ تقريبًا. تسلط هذه النتائج الضوء على الإمكانات الرائعة للأجهزة قصيرة المدى لتوسيع النطاق الممكن للتحكم الحراري وتحسين كفاءة استخدام الطاقة واستدامة مهام استكشاف الفضاء. علاوة على ذلك، يتيح تكامل التعلم العميق التحديد العكسي للخصائص الإشعاعية السطحية استنادًا إلى الأهداف الحرارية، مما يؤدي إلى تطوير تصميم نظام التحكم الحراري السلبي إلى نموذج أكثر كفاءة ومرونة وقابلية للتخصيص.
الميزة التنافسية لشركة SpaceX
تمتلك SpaceX ما يقرب من 90% من حصة سوق إطلاق LEO، مع مشاركة رحلات Falcon 9 بسعر 2 ألف دولار للكيلوجرام مقابل 20 ألف دولار + المنافسين. يمكن لـ SpaceX Starship خفض تكلفة الذهاب إلى الفضاء إلى 50-100 دولار للكيلوغرام الواحد. يستخدم Starcloud-1 مشاركة رحلات SpaceX عند إطلاق بقيمة 300 ألف دولار تقريبًا.
توفر أكثر من 8,800 قمر صناعي من Starlink وصلة توصيل منخفضة الكمون (ارتباطات ليزر لتوجيه البيانات المدارية)، متجاوزة اختناقات المحطات الأرضية.
بريان وانغ هو أحد قادة الفكر المستقبلي ومدون مشهور في مجال العلوم ويتابعه مليون قارئ شهريًا. تم تصنيف مدونته Nextbigfuture.com في المرتبة الأولى في مدونة أخبار العلوم. وهو يغطي العديد من التكنولوجيا والاتجاهات الثورية بما في ذلك الفضاء، والروبوتات، والذكاء الاصطناعي، والطب، والتكنولوجيا الحيوية لمكافحة الشيخوخة، وتكنولوجيا النانو.
وهو معروف بتحديد التقنيات المتطورة، وهو حاليًا مؤسس مشارك لشركة ناشئة وجمع التبرعات للشركات ذات الإمكانات العالية في المرحلة المبكرة. وهو رئيس قسم الأبحاث المخصصة لاستثمارات التكنولوجيا العميقة والمستثمر الملائكي في Space Angels.
وهو متحدث متكرر في الشركات، وكان متحدثًا في TEDx، ومتحدثًا في جامعة Singularity وضيفًا في العديد من المقابلات الإذاعية والبودكاست. إنه منفتح على التحدث أمام الجمهور وتقديم المشورة للتعاقدات.