Teknologi

Project Suncatcher: Google vil drive Gemini på sollys, 15 minutter ad gangen

Susan Hill
Tilføj os på Google

MVP, en satellit på størrelse med et køleskab, bygget af Google og Planet, tager fire TPU-chips af generationen Trillium med i kredsløb for at køre Gemini på solenergi. Chippene kan kun arbejde i omkring et kvarter, før de skal stoppe og af med varmen. Den grænse er forsøgets egentlige emne.

Googles første satellit til kunstig intelligens kommer til at bruge en del af sin arbejdstid slukket, og det er med vilje. MVP, den første flyvning under Project Suncatcher, har fire Tensor Processing Units om bord, som skal køre Gemini-modeller i omkring 15 minutter, stoppe, vente på, at en radiator har sendt varmen ud i rummet, og derefter gå i gang igen. Pausen lyder som en teknisk fodnote. Det er dog netop det spørgsmål, Google sender satellitten op for at besvare.

Project Suncatcher er Googles forskningsprojekt, der skal afklare, om strømmen bag AI kunne komme direkte fra solen, opsamlet i kredsløb, i stedet for fra de samme elnet, som hjem, hospitaler og fabrikker er afhængige af. MVP er det første stykke hardware, der flyver under projektet. Satellitten er bygget sammen med Planet, virksomheden i San Francisco, der driver en af de største flåder af satellitter til jordobservation. Den er omtrent på størrelse med et køleskab og henter cirka en kilowatt fra sine solpaneler. De fire chips tilhører Trillium-generationen, den samme TPU-familie, som besvarer forespørgsler til Gemini i Googles datacentre på jorden.

Hvis tidsplanen holder, letter MVP den 1. oktober med en Falcon 9 fra SpaceX fra Vandenberg Space Force Base i Californien, som en af mange små nyttelaster på samkørselsmissionen Transporter-18. Google har omtalt flyvningen med usædvanlig beskedenhed. »Nogle ting kan kun testes i rummet«, skrev virksomheden i dagene op til opsendelsen. »At sende vores første TPU’er i kredsløb i næste uge vil hjælpe os med at få data og erfaringer til fremtidige opsendelser.« Der er intet produkt knyttet til missionen og ingen tjeneste, der venter på resultatet. Det, der kommer tilbage til jorden, er måledata.

Derfor vil Google regne, hvor solen næsten aldrig går ned

Argumentet for at tage op er sollyset. I den rette bane kan et solpanel ifølge Googles egen forskning være op til otte gange mere produktivt end det samme panel på jorden, fordi der hverken er skyer, vejr eller nogen nævneværdig nat. Suncatcher bygger på en solsynkron daggry-skumrings-bane, en bane, der følger grænsen mellem dag og nat, så fartøjet ser solen næsten hele tiden. Det mindsker også behovet for de tunge batterier, som en satellit ellers skulle have med gennem den mørke del af hvert omløb. Batterier er masse, og masse er det dyreste, der findes i rumfart.

Presset bag idéen er let at få øje på her på jorden. Hver ny generation af AI-modeller kræver mere regnekraft, og hvert datacenter, der bygges for at levere den, har brug for en nettilslutning, jord, vand eller en anden måde at køle på og i stigende grad også tålmodighed fra lokalsamfund, der er bekymrede for deres egne elregninger. Det Internationale Energiagentur, IEA, vurderede i 2025, at datacentres elforbrug på verdensplan er på vej til mere end at fordobles inden udgangen af årtiet, til omkring 945 terawatttimer, med AI som den vigtigste drivkraft bag stigningen.

De største teknologivirksomheder har svaret med et kapløb om strøm. Google har indgået aftaler om at købe el fra små modulære reaktorer udviklet af Kairos Power og om, sammen med NextEra Energy, at sætte det lukkede atomkraftværk Duane Arnold i Iowa i drift igen. Microsoft har sagt ja til at genstarte en reaktor på Three Mile Island i Pennsylvania, og Amazon har investeret i reaktorudvikleren X-energy. Alle de projekter tager år, afhænger af tilladelser og lokalpolitik og konkurrerer om den samme transmissionskapacitet, som alle andre også vil have. Suncatcher er den mest radikale udgave af den samme søgen: I stedet for at finde mere strøm på jorden tager man derop, hvor sollyset næsten ikke holder op.

En satellit på størrelse med et køleskab og med kraft som en mikrobølgeovn

Indtil videre er ambitionen bevidst lille. MVP’s solpaneler leverer omkring en kilowatt, cirka hvad en mikrobølgeovn bruger, og de fire chips svarer tilsammen omtrent til regnekraften i en enkelt server i et datacenter på jorden. De største AI-anlæg på jorden planlægges i hundredvis af megawatt. På papiret ville et enkelt anlæg på 100 megawatt kræve energibudgettet fra hundrede tusind satellitter som MVP. Google beskriver missionen som et enkelt spørgsmål, der skal besvares, før nogen af de større regnestykker betyder noget: Kan virksomhedens AI-hardware overhovedet fungere i rummet?

MVP er også et tegn på, at projektet bevæger sig hurtigere, end det først blev meldt ud. Da Google præsenterede Suncatcher i november 2025, var planen en læringsmission med Planet, der skulle sende to prototypesatellitter i kredsløb inden begyndelsen af 2027. Nu flyver MVP først, før det par, og opgaven er snævrere. Satellitten skal indsamle reelle data om, hvordan TPU’erne opfører sig under belastningen ved opsendelsen, rumstrålingen og de skarpe temperaturudsving i lavt kredsløb om jorden, før Google lægger sig fast på mere kompleks hardware.

Trillium er Googles sjette generation af TPU, præsenteret i maj 2024 og åbnet for cloudkunder senere samme år. Siden har Google lanceret en syvende generation, Ironwood, der er designet til at køre store modeller i stor skala. At flyve med den forrige generation giver praktisk mening i en første test: Chippen er grundigt kortlagt på jorden, så enhver ændring i dens adfærd i kredsløb kan spores tilbage til miljøet og ikke til ukendt silicium.

Samarbejdet med Planet har en forhistorie. I 2017 solgte Google sin forretning med satellitbilleder, Terra Bella, tidligere kendt som Skybox Imaging, til Planet og fik som led i handlen en ejerandel og en flerårig aftale om at købe billeder. Planet, der blev grundlagt i 2010 af tidligere NASA-forskere, har i mere end et årti bygget og drevet flåder af små satellitter og står derfor for fartøjsdelen af arbejdet: at bygge dem, holde dem i live i kredsløb og kommunikere med dem fra jorden. Google leverer chippene, modellerne og spørgsmålene. Den arbejdsdeling passer med den måde, virksomheden har beskrevet Suncatcher på fra starten, som forskning, der lærer af hver opsendelse, før næste skridt tages.

Strålingen viste sig at være det nemmeste problem

Testene på jorden giver en vis grund til optimisme. Google rystede hardwaren langs alle tre akser for at efterligne en raketfærd, hvor de enkelte komponenter kan blive udsat for 50–100 g. Derefter tog virksomheden Trillium-TPU’er med til Crocker Nuclear Laboratory på UC Davis og beskød dem med en protonstråle på 67 MeV, mens de kørte AI-opgaver, og holdt øje med vendte bits og andre fejl. Ifølge Travis Beals, senior director for Googles Paradigms of Intelligence-team, tålte chippene en samlet stråledosis, der var større end den, de ville optage i løbet af en femårig mission.

De offentliggjorte tal går længere end det resumé. Googles forskningsartikel sætter den forventede dosis for en femårig mission til 750 rad(Si). Chippenes højbåndbreddehukommelse, den mest følsomme komponent, begyndte først at vise uregelmæssigheder efter 2 krad(Si), næsten tre gange det tal. Processorerne blev testet op til 15 krad(Si), tyve gange den forventede dosis, og ingen chip fik et egentligt nedbrud, der kunne tilskrives ophobet stråling. Det gør ikke rummet harmløst for computere. Fejl, der skyldes enkelte partikler, som rammer chippen, såkaldte single-event upsets, skal stadig opdages og rettes i software og hukommelse.

Resultatet har betydning, fordi rumindustriens traditionelle svar på stråling er langsomt og dyrt. Strålingshærdede processorer som RAD750, der fløj på NASA’s rovere Curiosity og Perseverance, er bygget til at overleve i mange år i barske omgivelser, men de kører med en brøkdel af hastigheden i moderne kommercielle chips og koster langt mere. Standardcomputere har fløjet før, blandt andet Spaceborne Computer, som Hewlett Packard Enterprise sendte til Den Internationale Rumstation i 2017. Googles tal tyder på, at kommercielle AI-acceleratorer, beskyttet af fejlkorrektion frem for af særlig fremstilling, kan være gode nok til arbejde i kredsløb.

Varmen er regningen, der kommer hvert 15. minut

Varmen er det sværere problem, og grænsen på 15 minutter viser det tydeligt. På jorden blæser datacentre luft eller pumper vand hen over chippene for at føre varmen væk, og meget af et anlægs design drejer sig om netop den opgave. I et vakuum er der ingen luft til at flytte varme ved konvektion, så MVP leder den gennem varmerør af aluminium og kobber til en radiator, der kun kan afgive den som infrarødt lys.

Fysikken er ubarmhjertig her. En radiator afgiver varme i forhold til sit areal og til temperaturen i fjerde potens, så de eneste måder at slippe af med mere varme på er en større radiator eller en varmere, og chips bryder sig ikke om at køre varmt. Den Internationale Rumstation håndterer det samme problem med store udvendige radiatorpaneler, der forsynes af ammoniakkredsløb. På et fartøj så lille som MVP producerer chippene varme hurtigere, end radiatoren kan afgive den. Derfor arbejder de, indtil de nærmer sig deres termiske grænse, og så venter de. Hvert minut, der lægges til det arbejdsvindue, bliver et direkte mål for, hvor godt det termiske design klarer sig.

Varmestyring er kun en af de forhindringer, Google nævner for et fuldt datacenter i kredsløb. Et rigtigt system ville også kræve forbindelser med høj båndbredde for at sende resultaterne tilbage til jorden, hvor brugerne er, uden at forsinkelsen bliver et problem. Det skulle kunne blive ved med at køre med dele, som ingen kan udskifte: Når en server går i stykker på jorden, skifter en tekniker den ud, men når en går i stykker i kredsløb, forbliver den i stykker, så designet må regne med et langsomt og jævnt tab af hardware. Og det ville afhænge af opsendelsespriser langt under dagens. Google har ikke oplyst, hvad projektet koster.

Alt afhænger af prisen på et kilo

Det sidste punkt er der, hvor idéen lever eller dør. Googles analyse, der fremskriver det historiske fald i opsendelsespriser, konkluderede, at beregninger i kredsløb først bliver nogenlunde sammenlignelige med energiomkostningerne i et datacenter på jorden, når opsendelser kommer under 200 dollar pr. kilo. Google forventer, at det kan ske omkring midten af 2030’erne. Dagens priser for samkørsel ligger langt højere: SpaceX’ Transporter-program, den tjeneste MVP flyver med, har annonceret takster på flere tusind dollar pr. kilo for små satellitter. At lukke det hul afhænger af, at fuldt genanvendelige tunge raketter som SpaceX’ Starship leverer den omkostningskurve, deres konstruktører lover.

Årstallet forklarer tonen i hele projektet. Suncatcher er et væddemål om, hvor raketindustrien står om ti år, ikke en produktplan for næste år. Google kalder det et moonshot, den betegnelse virksomheden har brugt om lange, usikre satsninger som selvkørende biler, arbejdet der blev til Waymo, og kvantecomputere. Begge dele tog mere end et årti, før de gav noget, en kunde kunne bruge.

81 satellitter, der flyver nogle hundrede meter fra hinanden

Det offentliggjorte design viser, hvor langt ambitionen rækker. Artiklen, der er underskrevet af Travis Beals sammen med Google-forskere, blandt dem Blaise Agüera y Arcas og James Manyika, forestiller sig ikke ét kæmpestort fartøj. Den beskriver klynger af 81 satellitter, der flyver i formation inden for en radius af en kilometer, i en gennemsnitlig højde på omkring 650 kilometer, med kun 100–200 meter til naboerne. Det er den korte afstand, der ville lade dem opføre sig som ét datacenter, forbundet med laserstråler i stedet for fiberoptiske kabler. I en laboratorietest på jorden nåede Googles forskere 800 gigabit i sekundet i hver retning, 1,6 terabit i alt, med et enkelt par optiske transceivere. En fungerende klynge ville have brug for flere titals terabit i sekundet. I 2027 planlægger Google sammen med Planet at sende to satellitter op, som skal teste netop de laserforbindelser i kredsløb.

Formationsflyvning med den tæthed er et uløst problem i sig selv. Satellitter i lavt kredsløb bliver hele tiden skubbet af den tynde øvre atmosfære og af jordens ujævne tyngdekraft, og at holde 81 af dem i en tæt klynge ville kræve løbende, automatiseret positionsstyring. Googles artikel indeholder modeller, der tyder på, at beskedne manøvrer ville holde klyngen samlet, men MVP, der er et enkelt fartøj, kan ikke teste det. En tæt klynge ville også træde ind i en debat, der er ældre end Suncatcher, om trængslen i lavt kredsløb om jorden, hvor tusindvis af aktive satellitter, de fleste af dem SpaceX’ Starlink, allerede deler himlen.

For brugerne af Gemini ændrer intet sig endnu, på noget marked. Hvert svar kommer stadig fra et datacenter på jorden, og det, MVP leverer, er tekniske data, ikke en ny tjeneste. Ingen kommer til at chatte med en satellit i år, og ingen Gemini-funktion afhænger af, hvordan missionen ender.

Google er ikke alene over skyerne

Google er ikke den eneste virksomhed i det kapløb og heller ikke den første, der flyver AI-chips. Starcloud, en nystartet virksomhed fra Redmond i delstaten Washington, der er bakket op af Nvidia og oprindeligt hed Lumen Orbit, opsendte i november 2025 sin satellit Starcloud-1 med en Nvidia H100-grafikprocessor om bord. I december samme år kørte virksomheden Gemma, Google DeepMinds åbne model, i kredsløb og trænede nanoGPT, en lille sprogmodel skabt af Andrej Karpathy. I Kina opsendte satellitproducenten ADA Space og Zhejiang Lab i maj 2025 de første 12 satellitter i det, de kalder Three-Body Computing Constellation, med det erklærede mål at behandle data i kredsløb i stedet for at sende det hele ned til jorden.

SpaceX har skitseret AI-datacentre i kredsløb bygget med teknologi fra Nvidia, som kan blive opsendt i slutningen af 2027, rapporterede Yahoo Finance, og virksomhedens satellitdesign AI1 sigter efter omkring 120 kilowatt vedvarende regnekraft, mere end hundrede gange MVP’s energibudget. Jeff Bezos har forudsagt datacentre i gigawattskala i kredsløb inden for et eller to årtier, og Sam Altman fra OpenAI har også bakket op om idéen om beregninger i rummet. Listen over tilhængere er lang. Listen over fungerende systemer er indtil videre en håndfuld enkeltstående satellitter.

Det, der adskiller Google, er, at virksomheden designer sine egne chips, træner sine egne modeller og driver en af verdens største flåder af datacentre. Hvis Suncatcher virker, vil Google ikke have brug for andres processorer for at skalere det op. Det er også derfor, en lille satellit med fire chips betyder noget for virksomheden: Hver måling, MVP sender hjem, går direkte ind i designet af de næste TPU’er og det næste fartøj.

Når MVP er i kredsløb, skal den følge en solsynkron daggry-skumrings-bane og ventes at køre opgaver i omkring et år, selv om hardwaren kan blive deroppe i op til seks år, før den falder tilbage i atmosfæren og brænder op. De første brugbare tal bør komme tidligt og handle om, hvordan chippene kom igennem opsendelsen, og hvordan de opfører sig i deres første cyklusser af arbejde og hvile.

Det tal, man skal holde øje med efter opsendelsen, er ikke, hvor hurtigt MVP regner, men hvor længe den kan blive ved. Hvis de 15 minutter strækker sig mod en time, begynder et datacenter i kredsløb at ligne et ingeniørproblem frem for science fiction. Hvis ikke, bliver AI’s elregning solidt på jorden, og svaret på den må komme fra elnet, kraftværker og mere effektive chips hernede.

Tags: , , , , ,

Tilføj os på Google

Debat

Der er 0 kommentarer.