L'hype dell'IA decolla: i giganti della tecnologia gareggiano per le fabbriche di IA nello spazio

L'intelligenza artificiale consuma enormi quantità di elettricità. Si prevede che un singolo data center di Microsoft dedicato all'intelligenza artificiale, la cui entrata in funzione è prevista per il 2026, consumerà la metà dell'elettricità della città di Zurigo. E queste "fabbriche di intelligenza artificiale" vengono attualmente costruite a un ritmo vertiginoso. L'entusiasmo per l'intelligenza artificiale prospera grazie alla crescente potenza di calcolo. 800 milioni di persone usano ChatGPT ogni settimana. Milioni di persone giocano con app video basate sull'intelligenza artificiale. E di recente, anche i browser web si sono basati sull'intelligenza artificiale. I server delle aziende di intelligenza artificiale sono sempre più caldi.

La sola OpenAI prevede di investire più di mille miliardi di dollari nella costruzione di nuovi data center nei prossimi anni. Anche Meta, Amazon, Google e XAI di Elon Musk hanno ceduto alla mania dei data center. Alcuni esperti sono perplessi sulla provenienza di così tanta elettricità per queste enormi server farm.

Aziende tecnologiche avide: gli «iperscalatori»

I giganti della tecnologia stanno pianificando un'espansione senza precedenti della loro infrastruttura IT per gestire l'enorme quantità di dati generati dai loro servizi di intelligenza artificiale.

Jeff Bezos ritiene che tra dieci o vent'anni le fabbriche di intelligenza artificiale non saranno costruite sulla Terra, ma nello spazio. Anche Sam Altman, a capo di OpenAI, apprezza l'idea. L'ex CEO e investitore di Google Eric Schmidt ha acquistato una startup missilistica per lanciare supercomputer di intelligenza artificiale nello spazio. Anche Elon Musk, con SpaceX, punta a costruire data center orbitali.

Tuttavia, alcuni esperti dubitano che sulla Terra esauriremo l'elettricità necessaria per i data center dedicati all'intelligenza artificiale; altri ripongono le loro speranze nell'energia nucleare. Altri ancora mettono in dubbio l'utilità dell'intelligenza artificiale e quindi il suo successo commerciale. Gli ottimisti dell'intelligenza artificiale, d'altra parte, credono che il boom della tecnologia sia inarrestabile. A lungo termine, sostengono, sarà praticamente impossibile evitare di utilizzare l'energia solare a basso costo nello spazio per questo scopo.

Tra coloro che prevedono un'esplosione della domanda di elettricità dovuta all'intelligenza artificiale c'è Philip Johnston, CEO della startup Starcloud. "Solo nei prossimi tre anni, l'intelligenza artificiale richiederà la potenza di dieci nuove centrali nucleari", afferma. La rapida espansione dei data center sta già facendo aumentare significativamente i prezzi dell'elettricità negli Stati Uniti.

L'entusiasmo per l'intelligenza artificiale sta raggiungendo dimensioni astronomiche.

La startup di Johnston, Starcloud, prevede di costruire un data center orbitale con un enorme impianto solare entro il 2035 circa. Saranno necessari diversi lanci di razzi per trasportare nello spazio tutti i server e i pannelli solari necessari. Verranno inoltre lanciati nello spazio dei robot per assemblare il data center in orbita ed eseguirne le riparazioni.

Si prevede che il data center extraterrestre richiederà 5 gigawatt di elettricità, equivalenti alla potenza di cinque centrali nucleari commerciali.

Poiché saranno alimentati dall'energia solare, i satelliti dovranno essere puntati in modo permanente verso il sole. L'orbita scelta è progettata per garantire che i satelliti non entrino mai nell'ombra terrestre.

Il raffreddamento dei computer potrebbe rappresentare un problema. I processori di intelligenza artificiale generano molto calore. E nello spazio non c'è aria per dissipare parte del calore dei chip caldi sulla Terra. In orbita, il raffreddamento si basa quindi esclusivamente sulla radiazione termica. Per massimizzare questo effetto, il data center necessita di un radiatore di grandi dimensioni, simile a un elemento riscaldante, per irradiare il calore in eccesso nell'ambiente privo di aria.

Secondo Johnston, Starcloud prevede di costruire il radiatore di gran lunga più grande per lo spazio. Il radiatore sarà dieci volte più leggero e cento volte più economico del miglior radiatore disponibile con la stessa capacità di raffreddamento. Johnston ha rifiutato di rivelare ulteriori dettagli tecnici, affermando che si tratta del segreto commerciale principale di Starcloud.

Una questione aperta è se i processori possano resistere alle radiazioni spaziali. Sulla Terra, l'atmosfera e il campo magnetico del nostro pianeta forniscono una protezione naturale. Ma nello spazio, questo scudo scompare. Le radiazioni possono danneggiare l'elettronica e portare alla perdita delle informazioni memorizzate. Starcloud prevede di testare la resistenza alle radiazioni dei suoi processori di intelligenza artificiale con un satellite di prova chiamato Starcloud-1.

Un satellite di prova viene lanciato con Mini-GPT

Starcloud-1 è stato lanciato in orbita a 350 chilometri sopra la Terra il 2 novembre da un razzo SpaceX. Il satellite di prova da 60 chilogrammi, grande quanto un piccolo frigorifero, è dotato di un processore Nvidia H-100. Centinaia di migliaia di chip di questo tipo sono ancora utilizzati da aziende come OpenAI per sviluppare i più recenti chatbot di intelligenza artificiale nei data center terrestri. Il singolo chip di Starcloud-1 sarà sufficiente per far funzionare un piccolo modello di intelligenza artificiale chiamato Mini-GPT.

Nell'ottobre 2026, il primo satellite commerciale della startup, Starcloud-2, dovrebbe entrare in orbita. Consumierà 7 kilowatt di energia, che saranno forniti da un impianto fotovoltaico di 80 metri quadrati. Johnston afferma che Starcloud-2 fornirà capacità di calcolo per i satelliti militari americani. L'esercito è disposto a pagare prezzi più alti per questi servizi rispetto ai clienti commerciali, afferma il CEO di Starcloud. Si aspetta che Starcloud-2 da solo genererà più entrate dei costi di progettazione, costruzione e lancio del satellite stesso.

Johnston e il suo team devono anche trovare soluzioni al problema dei detriti spaziali. Proteggere i data center di Starcloud, con i loro giganteschi pannelli solari, dalle collisioni con i detriti dei satelliti dismessi sarà tutt'altro che banale. Soprattutto ad altitudini comprese tra 400 e 800 chilometri sopra la Terra, satelliti come quelli di Starlink occupano sempre più spazio. Pertanto, Starcloud prevede di far orbitare i suoi satelliti a un'altitudine di circa 1.300 chilometri sopra la Terra a lungo termine, dove il rischio di collisione è significativamente inferiore. Ciò comporterebbe ritardi leggermente maggiori nella trasmissione dei dati verso la Terra rispetto all'orbita più bassa di Starcloud-1. Johnston afferma che anche in tal caso, il trasferimento dei dati sarebbe sufficientemente veloce da consentire l'uso dell'intelligenza artificiale.

Consumo e costi delle risorse

Starcloud scommette che lanciare satelliti nello spazio diventerà significativamente più economico nel tempo. Attualmente, chiunque voglia lanciare un satellite nello spazio deve pagare diverse migliaia di dollari al chilogrammo. Secondo Johnston, tuttavia, un data center orbitale diventerà redditizio solo quando il prezzo del lancio nello spazio scenderà a 500 dollari al chilogrammo di carico utile. Spera che Starship, il nuovo razzo di SpaceX, ridurrà questi costi.

Uno studio condotto lo scorso anno dall'azienda aerospaziale francese Thales Alenia ha esaminato l'impatto ambientale dei data center orbitali. Secondo lo studio, i server orbitali sarebbero vantaggiosi per l'ambiente, a condizione che le emissioni dei razzi stessi vengano ridotte di dieci volte. Gli autori dello studio prevedono che l'Europa potrebbe costruire e gestire un data center orbitale a impatto zero entro il 2050.

La corsa internazionale verso il cloud spaziale

I piani di Starcloud sembrano fantascienza. L'abbondanza di energia solare al di sopra dell'atmosfera terrestre è certamente un argomento convincente. Ma gestire data center nello spazio sarebbe probabilmente molto più difficile che sulla Terra. Philip Johnston e i suoi colleghi, tuttavia, non sono gli unici a credere in questa visione.

A maggio, la società spaziale cinese Adaspace ha lanciato nello spazio dodici satelliti dotati di processori di intelligenza artificiale. L'obiettivo è creare una gigantesca rete di data center composta da 2.800 satelliti.

La startup Madari Space, con sede ad Abu Dhabi, prevede di lanciare un centro dati orbitale entro la fine del 2026. L'obiettivo principale di Madari, tuttavia, non sono i chatbot basati sull'intelligenza artificiale, bensì l'elaborazione dei dati provenienti dai satelliti di osservazione terrestre. Invece dei dati grezzi, verrebbero trasmessi a Terra solo i risultati delle analisi. Il trasferimento di questi set di dati più piccoli sarebbe significativamente più rapido, riducendo così i tempi di risposta a incendi o inondazioni. Madari è sostenuta da un fondo per l'innovazione istituito da Mohammed bin Rashid Al Maktoum, sovrano dell'Emirato di Dubai.

L'azienda polacca KP Labs e IBM stanno collaborando a un progetto simile a Madari. Ad agosto, l'azienda americana Axiom Space ha installato il proprio modulo di calcolo sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Entro la fine dell'anno, Axiom prevede di lanciare altri due moduli in orbita attorno alla Terra. In futuro, l'azienda intende creare una rete di calcolo orbitale che elaborerà dati per l'esercito americano e per una stazione spaziale commerciale.

Scenario futuro realistico o "fantascienza"?

Una sorta di corsa dei computer allo spazio è già in corso. Tuttavia, alcuni esperti mettono in guardia contro aspettative eccessive a breve termine.

"I data center che attualmente abbiamo sulla Terra sono molto grandi. Portare qualcosa di simile nello spazio sarebbe un'impresa enorme", afferma Malcolm Macdonald, esperto spaziale e professore presso l'Università di Strathclyde a Glasgow, in Scozia. Macdonald dubita che i data center spaziali possano essere redditizi nel prossimo futuro. Ma ammette che la situazione potrebbe cambiare quando la Starship di SpaceX, attualmente solo un prototipo, entrerà in funzione regolarmente.

Il ricercatore spaziale Michael Gschweitl dell'ETH di Zurigo ritiene che i data center spaziali siano realizzabili. "Lo sviluppo di computer spaziali di piccole dimensioni è già in fase avanzata, ad esempio per l'analisi dei dati dei satelliti di osservazione terrestre", afferma. Un grande data center con una capacità di 5 gigawatt, come previsto da Starcloud, è fisicamente possibile, ma rappresenta una sfida ingegneristica molto più ardua. Gschweitl non osa prevedere con esattezza quando ciò diventerà realtà. "È molto probabile, tuttavia, che qualcosa del genere non sarà realizzato da una piccola startup, ma piuttosto da un'azienda spaziale più grande e affermata", afferma il ricercatore dell'ETH.

Fonti: Visualizzazioni; Starcloud , immagini satellitari di Mesa; immagini da Google Earth, ispirate da FT .