Các công ty công nghệ từ lâu đã ấp ủ ý tưởng xây dựng trung tâm dữ liệu ngoài không gian và khai thác năng lượng Mặt Trời để đáp ứng nhu cầu điện khổng lồ trong cuộc đua trí tuệ nhân tạo (AI) ngày càng khốc liệt. Và giờ đây, kỷ nguyên đó dường như đang đến gần — khởi đầu bằng một loạt thử nghiệm táo bạo.
Tuần này, startup Mỹ Starcloud đã phóng một vệ tinh cỡ chiếc tủ lạnh chứa bộ xử lý đồ họa Nvidia GPU lên quỹ đạo — một bước đi được nhà sản xuất chip AI mô tả là “màn ra mắt vũ trụ” cho trung tâm dữ liệu thu nhỏ đầu tiên.
“Chẳng bao lâu nữa, việc xây dựng trung tâm dữ liệu ngoài không gian sẽ hợp lý hơn nhiều so với trên Trái Đất,” giám đốc điều hành Starcloud Philip Johnston nhận định tại một hội nghị công nghệ ở Riyadh. Vệ tinh của công ty đã được tên lửa SpaceX đưa vào quỹ đạo hôm Chủ nhật.
Theo các chuyên gia, ngoài việc tận dụng nguồn năng lượng Mặt Trời dồi dào, các trung tâm dữ liệu trong không gian còn có lợi thế dễ làm mát hơn so với trên mặt đất.
Ý tưởng này đang được nhiều “ông lớn” công nghệ theo đuổi. Google vừa công bố kế hoạch phóng trung tâm dữ liệu dạng vệ tinh thử nghiệm vào đầu năm 2027 trong khuôn khổ dự án Suncatcher, chỉ ít ngày sau khi Elon Musk tiết lộ SpaceX có thể triển khai trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo ngay trong năm tới, nhờ mạng lưới vệ tinh Starlink.
Các dự án hiện nay hướng đến việc thiết lập cụm trung tâm dữ liệu ở quỹ đạo Trái Đất thấp, được bố trí đủ gần để bảo đảm kết nối không dây ổn định. Dữ liệu giữa các hệ thống trên không gian và mặt đất sẽ được truyền qua tia laser tốc độ cao.
“Về mặt công nghệ, điều này đã được chứng minh là khả thi,” giáo sư kỹ thuật Krishna Muralidharan (Đại học Arizona) cho biết. Ông dự đoán trung tâm dữ liệu ngoài không gian có thể khả thi về mặt thương mại trong khoảng một thập kỷ tới.
Người sáng lập Amazon Jeff Bezos, hiện điều hành công ty thám hiểm không gian tư nhân Blue Origin, cho rằng mốc thời gian này có thể kéo dài gấp đôi.
Tuy vậy, các thách thức kỹ thuật vẫn còn đáng kể — từ bức xạ, nhiệt độ cực đoan, đến nguy cơ va chạm với rác không gian.
“Vấn đề lớn không nằm ở công nghệ mà là chi phí,” trợ lý giáo sư Christopher Limbach (Đại học Michigan) nhận định, đồng thời nhấn mạnh cần thêm nhiều nỗ lực kỹ thuật để biến ý tưởng thành hiện thực.
Ưu điểm lớn nhất của việc đặt trung tâm dữ liệu trong không gian là nguồn năng lượng ổn định: các vệ tinh dữ liệu có thể được đồng bộ quỹ đạo với Mặt Trời để đảm bảo ánh sáng chiếu liên tục lên các tấm pin năng lượng.
Bên cạnh đó, việc đưa trung tâm dữ liệu ra ngoài không gian còn giúp tránh được rào cản về đất đai, quy định địa phương và sự phản đối của cộng đồng, đồng thời giảm tác động môi trường, ngoại trừ lượng khí thải phát sinh từ các vụ phóng tên lửa.
Theo các chuyên gia, lượng nước cần cho việc làm mát trung tâm dữ liệu ngoài không gian sẽ tương đương với một trạm vũ trụ, nhờ hệ thống tản nhiệt khí thải và tái sử dụng chất lỏng trong chu trình khép kín.
“Câu hỏi thực sự là liệu ý tưởng này có khả thi về mặt kinh tế hay không,” Limbach đặt vấn đề.
Trở ngại lớn nhất hiện nay vẫn là chi phí phóng thiết bị lên quỹ đạo. Tuy nhiên, tên lửa tái sử dụng Starship của SpaceX — với khả năng mang tải trọng khổng lồ — được kỳ vọng sẽ giảm chi phí phóng xuống ít nhất 30 lần.
“Trong lịch sử, chi phí phóng cao luôn là rào cản chính đối với các hệ thống quy mô lớn đặt trong không gian,” Travis Beals, trưởng dự án Suncatcher của Google, viết trong một bài đăng. Ông cho biết, nếu xu hướng giảm giá phóng tiếp tục, đến giữa những năm 2030, việc vận hành trung tâm dữ liệu ngoài không gian có thể rẻ tương đương trên Trái Đất.
“Nếu có thời điểm nào thích hợp để mở ra những hướng đi kinh tế mới trong không gian — hoặc làm mới những hướng cũ — thì chính là lúc này,” Limbach nói.
Ảnh một trung tâm dữ liệu trên mặt đất. Ưu thế của việc đặt trung tâm dữ liệu trong không gian bao gồm nguồn năng lượng Mặt Trời liên tục và khả năng làm mát dễ dàng cho các hệ thống tiêu tốn điện năng khổng lồ. Ảnh: AFP
