Orbital Computing
Orbital Computing bezeichnet die Idee, große Computeranlagen nicht auf der Erde, sondern in Satelliten zu betreiben, die die Erde umkreisen. Sonnenlicht liefert dort rund um die Uhr Strom, doch Kühlung, Reparaturen und Datenübertragung sind schwierig.
Große Computeranlagen, die rund um die Uhr Berechnungen für viele Nutzer erledigen, nennt man Rechenzentren. Sie stehen bisher fast immer auf der Erde, in Hallen voller Computer. Orbital Computing bezeichnet den Plan, solche Anlagen stattdessen in Satelliten zu packen. Ein Satellit ist ein Gerät, das die Erde in einigen hundert Kilometern Höhe umkreist. Dort oben scheint die Sonne fast ununterbrochen, und Strom aus Sonnenlicht ist dort billig zu haben. Mehrere Firmen und Raumfahrtbehörden prüfen deshalb, ob sich Rechenarbeit ins All auslagern lässt.
Der Stromhunger der KI als Auslöser
Der Anlass für diese Idee ist der enorme Energiebedarf moderner KI-Systeme. Ein einziges großes Rechenzentrum kann so viel Strom ziehen wie eine Kleinstadt. In Regionen wie Irland oder dem US-Bundesstaat Virginia stoßen die Stromnetze deshalb an ihre Grenzen. Neue Anlagen bekommen dort teilweise jahrelang keinen Netzanschluss. Wer neue Rechenkapazität will, sucht nach Auswegen.
Im Orbit fallen zwei Probleme weg, die auf der Erde teuer sind. Solarzellen liefern dort deutlich mehr Energie als auf dem Boden, weil keine Wolken und keine Nacht dazwischenkommen. Außerdem verbraucht die Anlage weder Grundstücke noch Trinkwasser, das viele Rechenzentren zur Kühlung nutzen. Anwohner, die sich über Lärm oder Wasserverbrauch beschweren, gibt es in 500 Kilometern Höhe ebenfalls nicht.
Man sollte die Idee trotzdem nüchtern betrachten. Bisher existieren nur kleine Testsatelliten mit der Rechenleistung weniger Serverschränke. Bis eine Anlage im All mit einem echten Rechenzentrum mithalten kann, vergehen voraussichtlich viele Jahre. Manche Fachleute halten das Konzept für einen teuren Umweg, der vor allem Aufmerksamkeit erzeugt.
Sonnenstrom, Funkstrecken und das Problem der Wärme
Ein orbitales Rechenzentrum besteht aus mehreren Satelliten, die eng zusammen fliegen. Jeder trägt große Solarpaneele und darunter Computerchips, wie sie auch in irdischen Anlagen stecken. Die Satelliten tauschen Daten über Laserstrahlen aus, die sehr hohe Übertragungsraten schaffen. Zur Erde gelangen die Ergebnisse über Funk oder ebenfalls über Laser an Bodenstationen.
Das schwierigste technische Problem ist die Wärme. Chips erzeugen viel davon, und im Weltraum gibt es keine Luft, die sie abtransportiert. Kühlung funktioniert dort nur über Abstrahlung, also über große schwarze Flächen, die Wärme als Strahlung abgeben. Solche Radiatoren sind schwer und sperrig, und jedes Kilogramm muss mit einer Rakete nach oben gebracht werden.
Dazu kommt die Strahlung im All, die Chips beschädigen oder einzelne Rechenschritte verfälschen kann. Ein defektes Bauteil kann niemand einfach austauschen, wie es ein Techniker in einer Serverhalle täte. Entwickler setzen deshalb auf viele redundante Bauteile, die einander ersetzen können. Zudem verglüht ein Satellit nach einigen Jahren in der Atmosphäre, während Server auf der Erde länger laufen.
Erste Testsatelliten und was davon in den Nachrichten steht
Im Alltag nutzt bislang niemand Orbital Computing direkt. Der Begriff taucht aber regelmäßig in Wirtschaftsnachrichten auf, wenn Technologiekonzerne ihre Pläne für zusätzliche Rechenleistung vorstellen. Google hat ein Projekt mit Solarsatelliten angekündigt, und mehrere Start-ups sowie chinesische Anbieter haben bereits Testsatelliten gestartet. Auch Elon Musk hat wiederholt erklärt, künftige Starlink-Satelliten könnten Rechenaufgaben übernehmen.
Sinnvoll erscheint die Technik zuerst dort, wo Daten ohnehin im All entstehen. Erdbeobachtungssatelliten nehmen riesige Bildmengen auf, von denen die meisten uninteressant sind. Wertet ein Computer die Bilder direkt an Bord aus, muss nur das Ergebnis zur Erde gefunkt werden. Das spart Funkzeit, die knapp und teuer ist. Fachleute nennen das Edge Computing, also Rechnen direkt am Ort der Datenentstehung.
Ein verbreiteter Irrtum ist, dass ein Chatbot künftig aus dem Orbit antworten könnte. Dafür ist der Weg zu lang, denn jedes Signal braucht Zeit für Hin- und Rückweg. Realistischer sind Aufgaben ohne Zeitdruck, etwa das Training von Modellen über Wochen. Wenn du also von Rechenzentren im All liest, geht es meist um solche Hintergrundarbeit.