不久前，總部位於佛羅里達州的初創公司 Lonestar Data Holdings 把一個鞋盒大小的裝置送上了太空，這個小盒子內建來自網際網路先驅 Vint Cerf 以及佛羅里達州政府等的資料，並隨美國直覺機器公司的“雅典娜”號月球著陸器一同升空。
當這個裝置在月球上著陸時，Lonestar 公司實際上是在嘗試解決一個很多技術專家都在思考的問題：我們是否應該考慮將資料中心搬到地球之外的地方去呢？
如今，隨著 AI 的崛起，耗電量巨大的資料中心如同雨後春筍般在全球各地湧現，這些資料中心不僅需要大量的電力來執行，還佔據了寶貴的土地資源，給電網增加了負擔，消耗了大量的水資源，並且產生了噪音汙染。
如果能在太空中或者在月球上建設這樣的設施或許可以有效地解決這些問題，既減輕了地球上的資源壓力，又能夠繼續滿足日益增長的資料儲存需求。
對於 Lonestar 公司的總裁兼首席營收官 Steve Eisele 而言，在月球上進行資料儲存的核心吸引力在於安全性。“歸根結底，月球可能是資料備份的最安全選擇，它更難被駭客攻擊，畢竟要突破它的防護要困難得多，而且它還不受地球上任何問題的影響，從自然災害，到停電，甚至是戰爭等等。”他表示。
Lonestar 公司的裝置配備約 8TB 的儲存容量，比高階筆記型電腦的儲存量還要大。然而由於月球夜晚溫度驟降且太陽能無法繼續供給能量，這個裝置只能在月球上持續執行幾周時間。但該公司預計，這段時間足以測試諸如資料下載和上傳以及驗證安全資料傳輸協議等實際操作問題。
而且該公司還有更宏偉的計劃。最早在 2027 年，Lonestar 的目標是利用放置在地球與月球之間的拉格朗日點 L1（距離月球表面 61,350 公里的一個引力穩定點）的一批衛星，推出一項商業資料儲存服務。在那裡，航天器可以持續觀測地球，以便實現資料的持續訪問。
來源：MIT Technology Review
實際上，不只是 Lonestar 公司，其他公司也有類似的計劃。比如，美國太空公司 Axiom Space 計劃在未來幾個月內向空間站發射一臺伺服器原型。到 2027 年，該公司希望在其自己的空間站模組中建立一個低地軌道計算節點。
總部位於華盛頓州的 Starcloud 公司也押注在太空處理資料的需求。這家公司在去年 12 月完成了一輪 1,100 萬美元的融資，此後又獲得了更多資金。它計劃在今年晚些時候發射一顆配備英偉達 GPU 的小型資料處理衛星。
Axiom Space 公司看到了太空計算能力的迫切需求，不僅僅是為了給地球上的資料提供“堅不可摧”的備份。
畢竟，越來越多的地球觀測和太空觀測衛星都面臨著頻寬限制的問題。在使用者能夠從衛星觀測中獲取任何有用資訊之前，影像必須被傳輸到分散在地球上的地面站，然後再傳送到資料中心進行處理，這就導致了延遲。
“太空中的資料中心將有助於加速實現許多應用場景。” Axiom Space 公司的太空資料與安全全球總監 Jason Aspiotis 說，“從發現情況到採取行動的時間，對於國家安全以及一些科學應用來說都非常重要。太空中的計算機還可以節省將所有資料傳輸到地面所需的成本。”
但要使這些資料中心取得成功，它們必須能夠承受太空中的惡劣條件，獲取足夠的太陽能來執行，並且在經濟上具有可行性。然而支持者們表示，這些挑戰比看起來更容易解決，尤其是考慮到地球上的資料中心存在的這些問題時。
在太空中會更好嗎？
AI 和加密貨幣挖礦的熱潮引發了人們對地球上計算基礎設施對環境影響的擔憂。目前，資料中心消耗了全球約 1% 到 2% 的電力。根據高盛去年釋出的一份報告，到 2030 年這一數字可能會翻倍。
太空科技愛好者認為，軌道資料中心可以解決這個問題。
“地球上的資料中心執行需要大量電力，這意味著它們的碳排放量很高。” 歐洲航空航天公司 Thales Alenia Space 的太空系統架構師 Damien Dumestier 說，“它們還會產生大量熱量，所以需要用水來冷卻。在太空中，所有這些都不再是問題，因為在太空中有無限量供應的太陽能，並且可以直接將多餘的熱量輻射到太空中。”
Dumestier 曾經領導了一項由歐盟資助的研究專案，探討在地球軌道上建立大規模資訊科技基礎設施的可能性。
他認為，對於資料傳輸和儲存來說，太空比地球更安全。“海底光纖電纜容易受到破壞和自然災害的影響。例如，一次海底火山爆發就曾切斷湯加的網際網路連線長達兩週之久。”他說道。
在高空，透過雷射鏈路連線的資料中心將更難以被切斷或入侵。除非遭遇反衛星導彈、太空核爆炸或攔截機器人，否則這些超級計算中心幾乎是無法被觸及的。
當然，除了微隕石和太空碎片之外，航天器可以避開它們，並且在一定程度上可以透過工程設計來抵禦它們的威脅。
在地球的保護大氣層之外，電子裝置還會暴露在來自太陽的高能粒子之下，隨著時間的推移，這些粒子可能會對裝置造成損害。
Axiom Space 公司計劃透過使用經過加固的軍用裝置來解決這個問題，Aspiotis 表示，這些裝置在極端環境中能夠很好地執行；Lonestar 公司則認為，最終將其資料中心安置在月球表面下的熔岩管中，可以避免月球附近的強烈輻射。
接下來的問題還包括如何為這些設施供電。儘管地球軌道上的太陽能是免費且取之不盡的，但是之前從未有過以如此規模收集太陽能來支援像地球上那樣龐大的資料基礎設施的經驗。
Thales Alenia Space 公司的一項研究名為“ASCEND”研究專案，設想中的軌道資料平臺規模是迄今為止建造的最大太空結構國際空間站的兩倍。
ASCEND 平臺核心的伺服器機架將由巨大的太陽能電池陣列供電，這些電池陣列可產生 1 兆瓦的電力，相當於大約 500 個西方家庭的用電量。相比之下，國際空間站上的太陽能電池板在完全光照條件下僅能產生約四分之一的電量，即 240 千瓦。
除此之外，發射成本以及火箭發射對環境的影響也使情況變得複雜。Dumestier 表示，要使基於太空的資料中心在環保方面取得成功，火箭飛行的碳足跡需要得到改善。
“SpaceX 公司的‘星艦’旨在承載非常大的載荷，因此對於每千克的發射量來說可能更便宜、更高效，這是朝著正確方向邁出的重要一步，或許還能為到 2030 年部署大規模軌道資料中心鋪平道路。”他說道。
Aspiotis 也認同這些觀點，“在不久的將來，太空中的資料中心將和地面上的資料中心一樣經濟實惠。” 他說，“在這種情況下，我們為什麼還希望它們建在地面上，消耗電力、水以及包括房地產在內的其他各種資源呢？”
然而，英國安格利亞魯斯金大學的智慧系統與資料科學副教授 Domenico Vicinanza 對這種樂觀態度提出了謹慎的觀點。他指出，大規模地將資料中心遷往太空仍然有點像天方夜譚。畢竟，能夠組裝和維護如此大規模結構的機器人技術目前還不存在，而且在惡劣的軌道環境中，硬體故障會增加維護成本。
“在軌道上解決問題遠非易事。即使有機器人技術和自動化技術，能夠遠端修復的問題也存在侷限。” Vicinanza 說，“雖然太空提供了全天候的太陽能這一優勢，但太陽耀斑和宇宙輻射可能會損壞敏感電子裝置，從主流微晶片到未經過專門設計和測試以在太空中執行的儲存器亦是如此。”
他還指出，任何碰撞都可能使地球軌道上的太空碎片進一步增加。“資料中心的任何意外損壞都可能產生連鎖反應，形成更多的碎片，從而進一步加劇軌道執行的複雜性。” 他補充說。
支持者們表示，即使我們不將資料中心遷出地球，這項技術也是我們未來擴大太空探索所必需的。
“月球經濟將會持續發展，在未來五年內，我們將需要在月球上建立數字基礎設施。” Eisele 表示，“我們將會擁有需要相互通訊的機器人，各國政府將建立科學基地，並且將需要數字基礎設施來滿足他們不僅在月球上，而且在前往火星及更遠地方時的需求。因此，這將是我們未來宏偉目標的重要組成部分。”他說道。
原文連結：
https://www.technologyreview.com/2025/03/03/1112758/should-we-be-moving-data-centers-to-space/
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本文轉載自“麻省理工科技評論APP”，原標題《我們需要把資料中心搬到太空嗎？》。
為分享前沿資訊及有價值的觀點，太空與網路微信公眾號轉載此文，並經過編輯。
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