Компания Илона Маска планирует начать запуски Starmind уже в следующем году. Судя по новым данным от представителей SpaceX, они будут существенно мощнее и тяжелее, чем планировали раньше. Кроме того, их будут использовать в плотных формациях, чтобы время прохождения сигнала между спутниками в одном узле было минимальным. Общая мощность каждого нового спутника будет больше, чем у МКС, всего компании выдали разрешение на размещение на орбите миллиона таких систем одновременно.
Вице-президент Starlink Майкл Николс выступил на недавно прошедшем Международном конгрессе астронавтики и несколько уточнил параметры проекта Starmind. Если текущий Starlink был задуман Маском десятилетие назад как средство зарабатывания денег на рынке интернет-доступа (на сегодня у него больше 13 миллионов клиентов), то Starmind планирует сделать с рынком дата-центров то же самое, что Starlink сделал с доступом в интернет — то есть вывести его на орбиту.
Николс отметил, что компания строит дата-центры и на Земле — например, двухгигаваттный в штате Теннесси. Но, по его словам, на нашей планете дата-центры трудно вводить массово из-за ограничений по ресурсам в той или иной точке строительства. В принципе, логика здесь понятна: тот же двухгигаваттный дата-центр по мощности — едва ли не один процент от всей энергосистемы России. А по текущим планам американских участников нейросетевой гонки до 2030 года в Штатах планируют ввести новых дата-центров на 100 гигаватт — что потребовало бы развертывания энергетики на уровне крупной страны. Проблема здесь даже не в самом развертывании электростанции, но и в получении нужных разрешений, которое в странах с бюрократией западного типа происходит намного сложнее и медленнее, чем, например, в Китае.
В случае Starmind проблема ресурсных ограничений во многом снимается. Как отметил Николс, значительную часть таких спутников запустят на низкую солнечно-синхронную орбиту, где основную часть времени на них светит солнце. По его словам, мощность каждого спутника будет 250 киловатт, как у стойки NVIDIA Vera Rubin NVL72 (используются для нейросетей). Это больше, чем ранее указывали в документах компании. Согласно данным SpaceX, для спутников будут использовать солнечные батареи ее производства на кремнии, дающие 250 ватт энергии с квадратного метра.
Следовательно, в версии Николса площадь фотоэлементов каждого спутника составит тысячу квадратных метров. Это сходится с недавним заявлением Илона Маска о том, что каждый спутник Starmind будет на 20 процентов мощнее МКС энергетически. Интересно, что максимальная утвержденная американскими властями масса такого спутника — лишь четыре тонны, то есть в сотню раз меньше, чем у МКС. При этом 250 киловатт будет средней мощностью, а пиковая — на 10 процентов выше (275 киловатт).
Из-за такой мощности придется пропорционально повысить площадь радиаторов, отводящих тепло от спутника со 160 до 230 квадратных метров. Для сравнения, у МКС площадь теплоотводящих радиаторов — 1300 квадратных метров, хотя средний поток отводимого ими тепла примерно втрое ниже, чем у Starmind. Чтобы добиться такой впечатляющей эффективности радиаторов, SpaceX уже использует графические процессоры с довольно высокой температурой работы.
В близком будущем ее планируют повысить. Ранее Маск писал о рабочей температуре в 97 °C как целевой точке для космических дата-центров компании. Поскольку излучение растет пропорционально четвертой степени температуры, это означает существенное уменьшение потребности в площади радиаторов.
Николс отметил, что для максимальной эффективности такие тяжелые спутники будут лететь в плотных формациях, что минимизирует время на обмен данными между ними. Связь этих орбитальных дата-центров с Землей будут обеспечивать спутники Starlink. Общая картина получается очень амбициозной: в заявленных планах речь о миллионе спутников, с общей мощностью в 250 гигаватт — как у всей энергосистемы России. Учитывая большое время освещенности спутников на солнечно-синхронной орбите, выработка ими электроэнергии за год превысила бы всю генерацию нашей страны.
Николс отметил, что пока общие контуры системы «умозрительны» и могут быть частично неверны — практика будущего их уточнит. Очевидно, это относится и к цифре в миллион, на которую SpaceX уже получила разрешение.
В любом случае ясно, что в случае реализации проекта спутников этого типа будет выпущено много больше, чем всех остальных типов спутников землян в домасковскую эру. Ведь кроме большой численности им потребуется и нередкая замена: если судить по опыту эксплуатации сложных графических процессоров в космосе, их среднее время жизни на низких околоземных орбитах — в районе пяти лет. Даже если численность Starmind будет всего 50 тысяч, это потребует производства 10 тысяч четырехтонных спутников в год (40 тысяч тонн полезной нагрузки), если же миллион — уже 200 тысяч в год (800 тысяч тонн вывода в космос).
Для сравнения, в прошлом году все человечество вывело в космос менее трех тысяч тонн полезной нагрузки, из которых три четверти пришлось на SpaceX. Получается, в случае реализации Starmind доля компании Маска в выводах значительно вырастет.
По информации https://naked-science.ru/article/cosmonautics/spacex-data-tsentry-na-orbite
Обозрение "Terra & Comp".
