ความท้าทายของดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ ข้อจำกัดที่ต้องเร่งแก้ไข

ปัจจุบันเทคโนโลยี AI มีอัตราการเติบโตและขยายตัวต่อเนื่อง นำไปสู่ความต้องการกำลังประมวลที่เพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด นำไปสู่การทุ่มงบประมาณมหาศาลเพื่อจัดตั้งดาต้าเซ็นเตอร์ขึ้นมากมาย ทั้งจากภาครัฐและเอกชนที่กระจายตัวกันในหลายประเทศ หนึ่งในนั้นคือแนวทางในการจัดตั้งดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศที่ได้รับพูดถึงกันมากขึ้น

 

วันนี้เราจึงมาลงรายละเอียดเจาะลึกเกี่ยวกับดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศกันเสียหน่อย

 

 

หมดปัญหาเรื่องพื้นที่ ดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ

 

ดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ เป็นแนวคิดที่ได้รับการพูดถึงและความสนใจในช่วงราวสิบปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตามโครงการส่วนใหญ่เป็นได้เพียงข้อมูลบนหน้ากระดาษจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยี จนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาที่เทคโนโลยีอวกาศเริ่มกลับมาถูกปัดฝุ่น ก่อนได้รับความสนใจจากความต้องการประมวลผลมากขึ้นในยุค AI

 

หลายบริษัทมีแนวคิดผลักดันและเสนอดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศมากมาย แต่ส่วนที่ต้องได้รับการพูดถึงที่สุดคงเป็น xAI ที่เพิ่งทำการควบรวมกับ SpaceX บริษัทเทคโนโลยีอวกาศรายใหญ่ของสหรัฐฯ ที่มีความล้ำหน้าและเทคโนโลยีทางจรวดและดาวเทียมมากมาย โครงการของพวกเขาจึงมีความเป็นไปได้ที่อาจทำให้เกิดขึ้นจริง

 

แน่นอนไม่ได้มีเพียงเจ้าเดียวบริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่อื่นก็มีแนวคิดนี้ หนึ่งในนั้นคือ Google กับ  Project Suncatcher ที่มีแนวคิดในการนำ TPU ระบบประมวลผลของบริษัทไปติดตั้งบนดาวเทียม แล้วพึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์นอกโลก โดยมีแผนทดสอบภายในปี 2027

 

นอกจากบริษัทยักษ์ใหญ่ยังมีเอกชนรายย่อยและสตาร์ตอัพอีกหลายแห่งที่แสดงความสนใจแนวคิดนี้ เช่นเดียวกับหลายประเทศ ทั้งจีนที่ประสบความสำเร็จในการประมวลผลบนอวกาศ พร้อมเริ่มส่งดาวเทมียมขึ้นไปทดสอบ หรือยุโรปที่รวมตัวบริษัทการบินและอวกาศตั้งเป้าจัดตั้งดาต้าเซ็นเตอร์ในปี 2030

 

ทั้งหมดแสดงให้เห็นว่าทิศทางดาต้าเซ็นเตอร์ทั่วโลก ล้วนสนใจจะมุ่งหน้าออกสู่อวกาศอย่างแข็งขัน

 

 

จุดเด่นของดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ

 

ข้อดีของดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศมีมากมาย แรกสุดคือในส่วนของพื้นที่ หากจัดตั้งบนโลกจะอาศัยบริเวณกว้างขวางซึ่งกินพื้นที่มาก จนอาจนำไปสู่ปัญหาเวนคืนที่ดินหรือรุกพื้นที่ต่างๆ แต่ในอวกาศเราแก้ปัญหาตรงนี้อย่างเด็ดขาด ทำให้ไม่ต้องขออนุญาตหรือมีข้อจำกัดแบบที่อยู่บนโลก

 

ถัดมาคือ การหล่อเย็น ดาต้าเซ็นเตอร์สร้างความร้อนมหาศาลจากอุปกรณ์ประมวลผลจำนวนมาก เป็นภาระต่อระบบหล่อเย็นโดยเฉพาะทรัพยากรน้ำ นำไปสู่การต่อต้านในหลายพื้นที่ ปัญหานี้ในอวกาศสามารถแก้ไขได้ทันที ด้วยอุณหภูมิอวกาศที่เย็นระดับติดลบ การระบายความร้อนจึงพึ่งพาทรัพยากรที่น้อยกว่า

 

อันดับสุดท้าย ด้านพลังงาน ดาต้าเซ็นเตอร์เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องการพลังงานมหาศาลหล่อเลี้ยง ทั้งในการประมวลผลของอุปกรณ์ ระบบหล่อเย็น และภาคส่วนอื่น ทำให้โครงสร้างทางพลังงานหลายประเทศไม่เพียงพอ แต่ถ้าเป็นดาต้าเซ็นเตอร์ในอวกาศ เราจะผลิตพลังงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง จึงประสบปัญหาน้อยกว่า

 

อย่างไรก็ตามใช่ว่าดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศจะไม่มีข้อเสียและข้อจำกัด ที่อาจทำให้เรื่องไม่ง่ายอย่างที่คิด

 

 

ข้อจำกัดของดาต้าเซ็นเตอร์ เมื่อข้อดีไม่ได้ดีอย่างที่คิด

 

แรกสุดที่ต้องพูดถึงคือ ความท้าทายทางอวกาศ ปัจจุบันการขนส่งสู่อวกาศมีต้นทุนต่อกิโลกรัมสูงมาก จริงอยู่จรวดได้รับการพัฒนามากขึ้นจนมีราคาถูกลง แต่การขนส่งอุปกรณ์และเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากระดับดาต้าเซ็นเตอร์นั้น แทบเป็นไปไม่ได้ในด้นความคุ้มค่าของงบประมาณและต้นทุน

 

อันดับถัดมาด้านพลังงาน ดาต้าเซ็นเตอร์แต่ละแห่งต้องใช้ไฟฟ้าระดับ 1 เมกะวัตต์ขึ้นไป ขณะที่สถานีอวกาศนานาชาติยังผลิตพลังงานได้ราว 160 – 215 กิโลวัตต์ การจัดตั้งดาต้าเซ็นเตอร์ขึ้นมาสักแห่ง ต้องอาศัยโซล่าเซลล์ใหญ่กว่า ISS หลายเท่า และจะยิ่งซับซ้อนในกรณีดาวเทียมโคจรไปยังเงามืดของโลก ที่อาจต้องพึ่งพาแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ไว้หล่อเลี้ยง

 

ตามมาด้วยประเด็นในด้านพื้นที่วงโคจร จริงอยู่ดาวเทียมไม่ต้องอาศัยพื้นที่บนโลก แต่ปัจจุบันพื้นที่ในวงโคจรโลกก็กำลังถูกถมด้วยดาวเทียมน้อยใหญ่ที่กำลังกลายเป็นขยะอวกาศอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะพื้นที่ซึ่งมีแสงอาทิตย์ส่องมากพอยิ่งหายาก สิ่งนี้จะทำให้การเลือกวงโคจรและจองพื้นที่เป็นเรื่องทวีความซับซ้อนไปอีก

 

ด้านการระบายความร้อนที่เป็นอีกหนึ่งจุดเด่นก็มีข้อจำกัด เนื่องจากอวกาศเป็นสุญญากาศ จึงขาดทั้งน้ำและอากาศที่เป็นตัวกลางในการพาความร้อนเหมือนบนพื้นโลก การจะระบายความร้อนจึงอาจต้องพึ่งพา การแผ่รังสี ทำให้อาจต้องใช้แผงความร้อนขนาด 5 ตารางกิโลเมตร และโซล่าเซลล์ขนาด 16 ตารางกิโลเมตร ต่อดาวเทียมหนึ่งดวง

 

และเมื่อดูจากโครงการที่ต้องใช้ดาวเทียมหลักพันหรือหมื่นดวง ก็จินตนาการไม่ออกเลยว่าถ้าถูกใช้งานจริง วงโคจรโลกจะเป็นอย่างไร

 

 

อีกหนึ่งประเด็นปัญหา เมื่อโครงสร้างเทคโนโลยียังตามไม่ทัน

 

อีกหนึ่งปัญหาสำคัญคือ ปริมาณแบนด์วิดท์เครือข่ายรองรับ สำหรับดาต้าเซ็นเตอร์ทั่วไปอาศัยสายเคเบิลใยแก้วใต้ทะเลเชื่อมต่อก็ส่งข้อมูลปริมาณมหาศาลได้ทันที แต่บนอวกาศอาจต้องอาศัยสัญญาณวิทยุที่มีความเร็วต่ำกว่าบนโลกนับร้อยเท่า ทำให้การส่งข้อมูลเรียลไทม์แบบปัจจุบันเป็นเรื่องยาก

 

ตามมาด้วยความเสี่ยงจากสภาพแวดล้อมบนอวกาศ เราทราบดีว่าบนอวกาศมีสภาพแวดล้อมสุญญากาศ รังสี อุณหภูมิติดลบหลักร้อยองศา ตลอดจนพายุสุริยะต่างๆ ที่อาจสร้างความเสียหายต่อดาต้าเซ็นเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อนได้ง่าย ยังไม่รวมขยะอวกาศในวงโคจรที่กำลังเพิ่มเป็นทวีคูณ ซึ่งเป็นอีกหนึ่งตัวสร้างปัญหาเช่นกัน

 

ซึ่งนั่นจะเป็นปัญหาสำคัญต่อการบำรุงรักษา ทั้งในด้านการซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดจากการใช้งานหรืออุบัติเหตุ ตลอดจนการเปลี่ยนฮาร์ดแวร์และอัปเกรดชิปให้ทันสมัย ซึ่งจะมีการผลัดเปลี่ยนรุ่นใหม่ในทุก 3 – 5 ปี ที่อาจทำได้ยากหรืออาจเป็นไปไม่ได้เลยกับดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ

 

นั่นคือความท้าทายที่ต้องได้รับการแก้ไขเร่งด่วน หากต้องการจัดตั้งดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ

 

 

 

ทั้งหมดเป็นเหตุผลให้ดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศอาจไม่ได้รับความสนใจจากทุกบริษัท ยักษ์ใหญ่ด้านไอทีอย่าง Microsoft, AWS หรือ Alibaba ยังคงมุ่งทุ่มงบประมาณในการจัดตั้งดาต้าเซ็นเตอร์บนโลกมากกว่า แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศเป็นจริงไม่ได้ แค่อาจมีอุปสรรคที่ต้องจัดการมากหน่อย

 

ที่เหลือก็ต้องรอดูว่าเราจะสามารถผลักดันดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศให้ใช้งานจริงได้แค่ไหน

 

 

 

ที่มา

 

https://theconversation.com/building-data-centers-in-space-is-an-intriguing-idea-on-paper-but-major-engineering-challenges-must-be-solved-284053

 

https://youtu.be/FaMuhQi3EXs?si=Gj-xGZ39p955xUpq

 

https://www.thalesgroup.com/en/news-centre/press-releases/ascend-thales-alenia-space-lead-european-feasibility-study-data-centers

 

https://www.hpe.com/us/en/compute/hpc/supercomputing/spaceborne.html

 

https://www.starcloud.com/