Alphabet已将其首个Project Suncatcher原型卫星送入低地球轨道,于10月1日通过SpaceX猎鹰9号拼车任务发射了其自研的四颗Trillium TPU芯片。公司确认与卫星建立了地面联系,并表示卫星运行正常。然而,该任务明确是一个研究原型,而非正在运行的轨道数据中心。
这颗卫星的大小与冰箱相当,由卫星图像公司Planet Labs共同建造,并搭载SpaceX的无人Transporter-18任务从加利福尼亚州范登堡太空军基地发射升空。其四颗TPU芯片合计可提供与地面数据中心单台服务器相当的计算能力,由约1千瓦的太阳能供电。
该任务的核心目的是探明谷歌尚不清楚的问题:其芯片在发射的物理压力、持续辐射以及轨道热极端环境下是否仍能保持工作。谷歌表示计划将该卫星运行约一年。
为什么芯片每次只能运行15分钟
在太空真空环境中,没有空气可以带走芯片的热量,因此原型无法持续运行。谷歌表示,TPU每次将运行其Gemma AI模型的版本约15分钟,然后关机冷却,利用热管和散热片将热量排入太空。
轨道本身是设计的一部分。卫星采用晨昏太阳同步轨道,使太阳能电池板几乎持续处于阳光照射下。谷歌表示,处于正确轨道的太阳能电池板的产能可高达地面同类装置的八倍,几乎连续发电,从而减少对重型电池的需求。
经济性:1,800次星舰发射
即使技术可行,经济性仍是更大的未知数。在《Joule》期刊上发表的一篇同行评审论文中,谷歌估计,若要使空间数据中心在经济上可行,发射成本需降至每公斤约200美元。谷歌计算,达到这一水平可能需要将约370,000吨货物运送至轨道。
该估计假设成本每年下降约20%,且每次任务的载荷约为200吨。在此条件下,谷歌计算,十年内大约需要1,800次星舰发射——每年约180次。星舰尚未达到这样的发射频率,且谷歌表示该成本目标可能要到2035年左右才能实现。
伙伴与对手
这次发射还展示了一种异常复杂的公司关系。Alphabet是SpaceX的重要投资者,据报道其股份价值超过820亿美元,两家公司是亲密的合作伙伴,尽管它们的AI部门相互竞争。
SpaceX也在推进其自身的轨道计算计划。首席运营官格温·肖特威尔在9月表示,该公司计划在2027年部署“太空超级计算”,而SpaceX还分别表示,预计最早在2028年开始部署轨道人工智能计算卫星。
接下来会发生什么
谷歌的下一步已经确定:2027年,它计划再发射两颗卫星,以测试编队飞行的航天器之间的高带宽激光通信链路——这是该项目设想的更大集群的先决条件,每个集群将携带数十颗TPU。
行业研究人员指出,剩余的障碍很大:发射能力与成本、无空气冷却、能承受极端温度和辐射的芯片、在轨道高度无法进行的维修,以及日益增多的轨道碎片和拥挤。
已确认: 原型于10月1日在Transporter-18任务上成功发射,与地面控制人员取得联系,并按预期运行;它携带四颗TPU芯片,依靠约1千瓦的太阳能电力,计算能力大致相当于一台服务器。
未知: TPU在一年的辐射暴露和热循环中实际表现如何,以及地面测试中观察到的行为是否能在轨道上保持。
期待: 未来数周和数月的在轨遥测数据,以及计划于2027年进行的两颗卫星任务,以测试航天器之间的激光链路。