Washington. Vor 75 Jahren galt die Idee, die Energie des Weltraums zu nutzen, noch als reine Fantasie, wie sie Futuristen wie Arthur C. Clarke oder Isaac Asimov entwarfen. Mit der geplanten Megafusion seiner Unternehmen xAI und SpaceX will Elon Musk den Science-Fiction-Traum nun einen Schritt näher an die Realität rücken.
Seit fast zwei Jahrzehnten denken Ingenieure und Technologen der NASA darüber nach, energieintensive Rechenoperationen vom Planeten auszulagern. Inzwischen hat die Idee auch große Technologieunternehmen erreicht, darunter Alphabet (Google) und Blue Origin, das Raumfahrtunternehmen des Amazon-Gründers Jeff Bezos. Physikalisch ergibt das Sinn, denn Sonnenenergie steht im Überfluss zur Verfügung. Lange jedoch galten die damit verbundenen Hürden als unüberwindbar.
Musk, der dafür bekannt ist, auf scheinbar weit hergeholte Theorien zu setzen und sie konsequent voranzutreiben, könnte nun den Grundstein dafür legen, dass Rechenzentren im Weltraum Realität werden. Er verfügt über die weltweit aktivste Satellitenflotte, ein auf künstliche Intelligenz spezialisiertes Start-up und verfolgt die Vision einer Infrastruktur, die sich von der Erde bis ins All erstreckt.
„Langfristig ist weltraumgestützte künstliche Intelligenz offensichtlich der einzige Weg zur Skalierung“, sagte Musk. „Schon ein Millionstel der Sonnenenergie würde mehr als eine Million Mal so viel Energie liefern, wie unsere Zivilisation derzeit verbraucht. Die einzige logische Lösung besteht daher darin, solche ressourcenintensiven Systeme an einen Ort mit enormer Energiemenge und nahezu unbegrenztem Raum zu verlagern.“
Die Megafusion lenkt die Aufmerksamkeit der Investoren auf die Frage, wie sich große Hindernisse mithilfe eines eng verzahnten Ökosystems aus Raketen, Satelliten und KI-Systemen überwinden lassen, um die Infrastruktur künstlicher Intelligenz über die Erde hinaus auszudehnen. Sie erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem SpaceX Berichten zufolge einen möglichen Börsengang mit einer Bewertung von rund 1,5 Billionen Dollar vorbereitet.
Musks orbitaler Masterplan
SpaceX hat die Genehmigung beantragt, bis zu eine Million solarbetriebene Satelliten zu starten, die als orbitale Rechenzentren dienen sollen – weit mehr als alles, was derzeit betrieben wird oder auch nur vorgeschlagen ist.
In einem Antrag bei der Federal Communications Commission (FCC) beschreibt das Unternehmen ein „orbitales Datensystem“, das mit Solarenergie sowie laserbasierten Verbindungen zwischen den Satelliten betrieben werden soll. Offen bleibt jedoch, wie viele Starship-Starts erforderlich wären, um ein solches Netzwerk in Betrieb zu nehmen.
„Rechenleistungen im Weltraum sind keine Science-Fiction mehr“, sagte David Ariosto, Autor und Gründer des Weltraum-Nachrichtenportals The Space Agency. „Und Elon Musk hat bereits mehrfach bewiesen, dass er Projekte dieser Größenordnung umsetzen kann.“
Alte Idee trifft auf neue Wirtschaft
Befürworter des Projekts argumentieren, Weltraum-Rechenzentren könnten dank permanent verfügbarer Solarenergie und der direkten Ableitung von Abwärme ins All günstiger sein als Rechenzentren auf der Erde.
Andere Experten warnen jedoch, dass große kommerzielle Gewinne noch Jahre entfernt sein dürften, da das Konzept mit erheblichen technischen und wirtschaftlichen Risiken verbunden ist. Dazu zählen Strahlung, Weltraummüll, komplexes Wärmemanagement (Ableitung und Kühlung entstehender Wärme) sowie Latenzzeiten (Verzögerungen bei der Datenübertragung) und hohe Betriebs- und Wartungskosten.
„Das sind echte Herausforderungen – aber wie lassen sie sich wirtschaftlich bewältigen?“, fragte Armand Musey, Gründer der Summit Ridge Group. Die finanziellen Details eines solchen Projekts seien schwer zu modellieren, da „die technischen Unbekannten noch niemand geklärt hat“.
„Aber sag niemals nie“, sagte Musey, der Musks Erfolge als „unglaublich“ bezeichnete. „Letztlich ist es zu einem großen Teil eine Wette auf Elon. Sein Erfolg lässt sich kaum ignorieren.“
Doch trotz Musks Ambitionen könnten Datenzentren im Weltraum noch mindestens ein weiteres Jahrzehnt außer Reichweite bleiben, meinen einige Experten.
Die grundlegende Physik hinter einer solchen Weltrauminfrastruktur ist nicht neu. Die Nutzung von Solarenergie im Orbit wird bereits seit dem Kalten Krieg erforscht. In den 1970er-Jahren analysierten das US-Energieministerium und die NASA dazu entsprechende Konzepte. Letztlich kamen beide zu dem Schluss, dass die Kosten für Raketenstarts und die benötigten Materialien so hoch seien, dass eine praktische Nutzung nicht infrage komme.
Musks Ansatz unterscheidet sich vor allem darin, dass seine Unternehmen zentrale Teile der Infrastruktur selbst kontrollieren – von den Raketen für den Transport der Hardware über Datenverbindungen zur Erde bis hin zu seinem sozialen Netzwerk, das zusätzliche Nachfrage nach günstigen KI-Diensten schaffen soll.
„SpaceX hat strukturelle Vorteile, mit denen nur wenige Unternehmen mithalten können. Es kontrolliert die aktivste Flotte von Trägerraketen der Welt, hat mit Starlink die Massenproduktion von Raumfahrzeugen unter Beweis gestellt und verfügt über Zugang zu beträchtlichem Privatkapital“, sagte Kathleen Curlee, Forschungsanalystin an der Georgetown University.
Strahlung als Risiko für KI-Chips
Zu den größten Herausforderungen für Weltraum-Rechenzentren zählen Strahlung und Kühlung.
Die Hardware solcher Anlagen ist kosmischer Strahlung von der Sonne ausgesetzt. In der Vergangenheit wurden Weltraumchips speziell gegen diese Belastung gehärtet, erreichten jedoch selten die Leistungsfähigkeit moderner KI-Spitzenchips.
Eine weitere Herausforderung ist die Kühlung der KI-Chips, die enorme Abwärme erzeugen. Obwohl der Weltraum extrem kalt ist, herrscht dort nahezu ein Vakuum, sodass Wärme nicht wie auf der Erde abgeführt werden kann. Leistungsstarke Chips müssen sie stattdessen an große Radiatoren ableiten, die die Energie als Infrarotstrahlung abgeben, was Größe, Gewicht und damit auch die Kosten erheblich erhöht.
Der Antrag von SpaceX bei der Federal Communications Commission beschreibt eine „passive Wärmeableitung in das Weltraumvakuum“ und skizziert, wie Satelliten mit Betriebsstörungen rasch aus der Umlaufbahn entfernt werden sollen.
Vor Kurzem setzte Alphabet (Google) einen seiner KI-Chips in einem Universitätslabor in Kalifornien gezielt Strahlung aus. Das Unternehmen wollte herausfinden, ob der Chip eine fünf- bis sechsjährige Weltraummission überstehen könnte. Der Test war Teil eines Forschungsprojekts zur Vernetzung von Solarsatelliten zu einer orbitalen KI-Infrastruktur namens Project Suncatcher.
„Wir haben uns ganz gut geschlagen“, sagte Travis Beals, Projektleiter bei Google. Sein Prototyp soll 2027 ins All geschickt werden.
(Autoren: Akash Sriram, Joey Roulette, Reuters)