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En enero, SpaceX, la empresa de Elon Musk, presentó una solicitud ante la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. para lanzar hasta un millón de centros de datos a la órbita terrestre. ¿El objetivo? Desatar todo el potencial de la IA sin desencadenar una crisis medioambiental en la Tierra. ¿Pero podría funcionar?
SpaceX es la última de una serie de empresas de alta tecnología que ensalzan el potencial de la infraestructura informática orbital. El año pasado, Jeff Bezos, fundador de Amazon, afirmó que la industria tecnológica se moverá hacia la computación a gran escala en el espacio. Google tiene planes de poner en órbita satélites de procesamiento de datos, con el objetivo de lanzar una constelación de prueba de 80 tan pronto como el próximo año. Y el pasado noviembre, Starcloud, una startup con sede en el estado de Washington, lanzó un satélite equipado con una GPU Nvidia H100 de alto rendimiento, lo que supuso la primera prueba orbital de un chip de IA avanzado. La compañía prevé centros de datos orbitales tan grandes como los de la Tierra para 2030.
Los defensores creen que ubicar centros de datos en el espacio tiene sentido. El actual auge de la IA está sobrecargando las redes eléctricas y aumentando la demanda de agua, necesaria para refrigerar los ordenadores. Las comunidades cercanas a los centros de datos a gran escala se preocupan por el aumento de los precios de esos recursos como resultado de la creciente demanda, entre otras cuestiones.
En el espacio, afirman sus defensores, se resolverían los problemas de agua y energía. En órbitas heliosíncronas constantemente iluminadas, los centros de datos espaciales tendrían acceso ininterrumpido a la energía solar. Al mismo tiempo, el exceso de calor que producen se expulsaría fácilmente al frío vacío del espacio. Y con la disminución del coste de los lanzamientos espaciales, y megarcohetes como el Starship de SpaceX que prometen bajar aún más los precios, podría llegar un punto en el que trasladar los centros de datos del mundo al espacio tenga un sólido sentido comercial. Los detractores, por otro lado, cuentan una historia diferente y señalan una variedad de obstáculos tecnológicos, aunque algunos afirman que es posible que sean superables en un futuro no muy lejano. Aquí hay cuatro de los elementos imprescindibles que necesitaríamos para hacer realidad los centros de datos espaciales.
Una forma de disipar el calor
Los centros de datos de IA producen mucho calor. El espacio podría parecer un lugar excelente para disipar ese calor sin consumir ingentes cantidades de agua. Pero no es tan sencillo. Para obtener la energía necesaria para funcionar las 24 horas del día, los siete días de la semana, un centro de datos espacial tendría que estar en una órbita constantemente iluminada, circundando el planeta de polo a polo y sin ocultarse jamás en la sombra de la Tierra. Y en esa órbita, la temperatura del equipo nunca descendería por debajo de los 80 °C, lo que es una temperatura excesivamente alta para que los componentes electrónicos funcionen de forma segura a largo plazo.
Disipar el calor de un sistema de estas características es sorprendentemente desafiante. «La gestión térmica y la refrigeración en el espacio suelen ser un problema mayúsculo», afirma Lilly Eichinger, directora ejecutiva de la startup austriaca de tecnología espacial Satellives.
En la Tierra, el calor se disipa principalmente a través del proceso natural de convección, que depende del movimiento de gases y líquidos como el aire y el agua. En el vacío del espacio, el calor debe eliminarse mediante el proceso mucho menos eficiente de radiación. La eliminación segura del calor producido por los ordenadores, así como el absorbido del sol, requiere grandes superficies radiantes. Cuanto más voluminoso es el satélite, más difícil resulta expulsar al espacio todo el calor que contiene.
Pero Yves Durand, exdirector de tecnología del gigante aeroespacial europeo Thales Alenia Space, afirma que ya existe tecnología para abordar el problema.
La empresa había desarrollado previamente un sistema para grandes satélites de telecomunicaciones que puede bombear fluido refrigerante a través de una red de tubos mediante una bomba mecánica, transfiriendo finalmente el calor desde el interior de una nave espacial a los radiadores del exterior. Durand lideró en 2024 un estudio de viabilidad sobre centros de datos espaciales, el cual concluyó que, si bien existen desafíos, debería ser posible para Europa desplegar centros de datos a escala de gigavatios (a la par con las mayores instalaciones terrestres) en órbita antes de 2050. Estos serían considerablemente más grandes que los previstos por SpaceX, con paneles solares de cientos de metros de tamaño —más grandes que la Estación Espacial Inte acional.
Chips de ordenador capaces de soportar un bombardeo de radiación
El espacio alrededor de la Tierra es constantemente castigado por partículas cósmicas y azotado por la radiación solar. En la superficie terrestre, los humanos y sus dispositivos electrónicos están protegidos de esta corrosiva mezcla de partículas cargadas por la atmósfera y la magnetosfera del planeta. Sin embargo, cuanto más lejos de la Tierra uno se aventura, más débil se vuelve esa protección. Los estudios demuestran que las tripulaciones de aeronaves tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer debido a su exposición frecuente a altas dosis de radiación a altitud de crucero, donde la atmósfera es más enrarecida y menos protectora.
La electrónica en el espacio corre el riesgo de tres tipos de problemas causados por altos niveles de radiación, afirma Ken Mai, científico principal de sistemas en ingeniería eléctrica y de computadores en la Universidad Ca egie Mellon. Fenómenos conocidos como "single-event upsets" pueden causar inversiones de bits y corromper los datos almacenados cuando partículas cargadas impactan en chips y dispositivos de memoria. Con el tiempo, la electrónica en el espacio acumula daños por la radiación ionizante que degrada su rendimiento. Y a veces, una partícula cargada puede impactar el componente de tal manera que desplaza físicamente los átomos en el chip, creando daños permanentes, explica Mai.
Tradicionalmente, los ordenadores lanzados al espacio tenían que someterse a años de pruebas y estaban específicamente diseñados para resistir la intensa radiación presente en la órbita terrestre. Sin embargo, estos componentes electrónicos endurecidos para el espacio son mucho más caros y su rendimiento también está años por detrás de los dispositivos de última generación para la computación terrestre. Lanzar chips convencionales es una apuesta arriesgada. Pero Durand afirma que los chips informáticos de vanguardia utilizan tecnologías que, por defecto, son más resistentes a la radiación que los sistemas anteriores. Y a mediados de marzo, Nvidia promocionó hardware, incluyendo una nueva GPU, que está “llevando la capacidad de cómputo de la IA a los centros de datos orbitales.”
Chen Su, responsable de marketing de IA perimetral de Nvidia, declaró a MIT Technology Review que “los sistemas de Nvidia son inherentemente comerciales estándar, con una resistencia a la radiación lograda a nivel de sistema en lugar de únicamente a través de silicio endurecido contra la radiación.” Añadió que los fabricantes de satélites aumentan la resiliencia de los chips mediante blindaje, software avanzado para la detección de errores y arquitecturas que combinan los dispositivos de consumo con tecnologías a medida y endurecidas.
No obstante, Mai afirma que los chips para el procesamiento de datos son solo una cuestión. Los centros de datos también necesitarían dispositivos de memoria y almacenamiento, ambos vulnerables a los daños por radiación excesiva. Y los operadores necesitarían la capacidad de reemplazar componentes o adaptarse cuando surjan problemas. La viabilidad y la asequibilidad de utilizar robots o misiones de astronautas para el mantenimiento es un gran interrogante que pende sobre la idea de centros de datos en órbita a gran escala.
“No solo necesitas desplegar un centro de datos en el espacio que satisfaga tus necesidades actuales; necesitas redundancia, piezas de repuesto y reconfigurabilidad, para que, cuando algo se estropee, puedas simplemente cambiar tu configuración y seguir trabajando”, afirma Mai. “Es un problema muy complejo porque, por un lado, tienes energía y potencia gratuitas en el espacio, pero hay muchas desventajas. Es bastante posible que esos problemas superen las ventajas que se obtienen al poner un centro de datos en el espacio.”
Además de la necesidad de un mantenimiento regular, también existe el potencial de una pérdida catastrófica. Durante períodos de clima espacial intenso, los satélites pueden verse inundados con suficiente radiación como para inutilizar toda su electrónica. El Sol acaba de superar la fase más activa de su ciclo de 11 años con un impacto relativamente escaso en los satélites. Aun así, los expertos advierten que, desde que comenzó la era espacial, el planeta no ha experimentado lo peor de lo que el Sol es capaz. Muchos dudan si los nuevos sistemas espaciales de bajo coste que dominan hoy las órbitas terrestres están preparados para ello.
Un plan para evitar los desechos espaciales
Tanto los centros de datos orbitales a gran escala, como los concebidos por Thales Alenia Space, como las megaconstelaciones de satélites más pequeños, propuestas por SpaceX, suponen un dolor de cabeza para los expertos en sostenibilidad espacial. El espacio que rodea la Tierra está ya bastante saturado de satélites. Solo los satélites Starlink realizan cientos de miles de maniobras de evasión de colisiones cada año para esquivar desechos y otras naves espaciales. Cuantos más objetos haya en el espacio, mayor es la probabilidad de una colisión devastadora que atestaría la órbita con miles de fragmentos peligrosos.
Grandes estructuras con cientos de metros cuadrados de paneles solares sufrirían rápidamente daños por pequeños fragmentos de basura espacial y meteoritos, lo que con el tiempo degradaría el rendimiento de sus paneles solares y crearía más basura en órbita. Operar un millón de satélites en órbita terrestre baja, la región del espacio a una altitud de hasta 2.000 kilómetros, podría ser imposible de hacer de forma segura a menos que todos los satélites de esa zona formen parte de la misma red para que puedan comunicarse eficazmente y maniobrar entre sí, según declaró a MIT Technology Review Greg Vialle, fundador de la startup de reciclaje orbital Lunexus Space.
«Caben aproximadamente entre cuatro mil y cinco mil satélites en una única capa orbital —explica Vialle—. Si se cuentan todas las capas en órbita terrestre baja, se alcanza una cifra máxima de unos 240.000 satélites».
Y las naves espaciales deben poder pasar unas junto a otras a una distancia segura para evitar colisiones, afirma.
“También es necesario poder situar elementos en órbitas más altas y volver a bajarlos para desorbitar”, añade. “Por lo tanto, se necesita mantener una separación de al menos 10 kilómetros entre los satélites para hacerlo de forma segura. Las megaconstelaciones como Starlink pueden agruparse con mayor densidad porque los satélites se comunican entre sí. Pero no se puede tener un millón de satélites alrededor de la Tierra a menos que sea un monopolio.”
Además, Starlink probablemente querría actualizar regularmente sus centros de datos en órbita con tecnología más mode a. Reemplazar un millón de satélites, quizás cada cinco años, supondría aún más tráfico orbital, y podría aumentar la tasa de reentrada de escombros en la atmósfera terrestre de unas tres o cuatro piezas de chatarra al día a aproximadamente una cada tres minutos, según un grupo de astrónomos que presentaron objeciones contra la solicitud de SpaceX a la FCC. Algunos científicos están preocupados de que los escombros en reentrada podrían dañar la capa de ozono y alterar el equilibrio térmico de la Tierra.
Lanzamiento y ensamblaje económicos
Cuanto más tiempo sobreviva el hardware en órbita, mayor será el reto o de la inversión. Pero para que los centros de datos orbitales tengan sentido económico, las empresas tendrán que encontrar una forma relativamente barata de llevar ese hardware a órbita. SpaceX apuesta por su próximo megacohete Starship, que podrá transportar hasta seis veces más carga útil que el actual caballo de batalla, Falcon 9. El estudio de Thales Alenia Space concluyó que si Europa construyera sus propios centros de datos orbitales, tendría que desarrollar un lanzador igualmente potente.
Pero el lanzamiento es solo una parte de la ecuación. Un centro de datos orbital a gran escala no cabrá en un cohete —ni siquiera en un megacohete—. Deberá ser ensamblado en órbita. Y eso probablemente requerirá sistemas robóticos avanzados que aún no existen. Varias compañías han llevado a cabo pruebas en tierra con precursores de tales sistemas, pero aún están lejos de un uso práctico.
Durand afirma que, a corto plazo, es probable que los centros de datos a pequeña escala se establezcan como parte integral de la infraestructura orbital, al procesar imágenes de satélites de observación de la Tierra directamente en el espacio sin necesidad de enviarlas a la Tierra. Esto supondría una gran ayuda para las empresas que venden información valiosa desde el espacio, ya que muchos de estos conjuntos de datos son extremadamente grandes y la competencia por las oportunidades para descargarlos a la Tierra para su procesamiento a través de estaciones terrestres es cada vez mayor.
“Lo bueno de los centros de datos orbitales es que se puede empezar con servidores pequeños e ir aumentando y construyendo centros de datos más grandes”, dice Durand. “Se puede usar la modularidad. Se puede aprender poco a poco y desarrollar gradualmente capacidad industrial en el espacio. Tenemos toda la tecnología, y la demanda de infraestructura de procesamiento de datos basada en el espacio es enorme, así que tiene sentido pensarlo”.
Sin embargo, es probable que las instalaciones más pequeñas no sirvan de mucho para compensar la presión que los centros de datos terrestres están ejerciendo sobre el agua y la electricidad del planeta. Esa visión de futuro podría tardar décadas en materializarse, piensan algunos críticos, si es que llega a despegar.