مشروع Google Suncatcher وصعود الذكاء الاصطناعي المداري

نقل الذكاء الاصطناعي إلى المدار

مع ازدهار الذكاء الاصطناعي ظهرت قيود عدة على الإمدادات، أولها وحدات معالجة الرسومات التي انتقلت من استخدام متخصص في الألعاب إلى انتشار واسع في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. ونتيجة لذلك أصبحت Nvidia (NVDA )، رائدة القطاع، أكبر شركة في العالم.

لكن قيودًا أخرى تظهر: إمداد الطاقة.

فالقدرة الاستيعابية لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تُقاس اليوم باستهلاك الطاقة بقدر أكبر من قدرتها الحاسوبية. ولهذا السبب شركات الذكاء الاصطناعي تتسابق لإعادة تشغيل محطات الطاقة النووية, أو حجز أول نماذج المفاعلات الصغيرة، أو الجهات التنظيمية الحكومية تضع محطات طاقة غازية جديدة على مسار سريع للموافقة.

مع تسارع البحث عن طاقة لمراكز البيانات، تتجه الأنظار إلى خيار آخر: الطاقة الشمسية المستندة إلى الفضاء.

إمكانية الحصول على إمداد طاقة غير محدود من الأقمار الصناعية المدارية هي شيء قمنا بتحليله مسبقًا في “حلول الطاقة المستندة إلى الفضاء للطاقة النظيفة اللامحدودة“.

لكن هذا المفهوم يظل محدودًا إلى حد ما بسبب الحاجة إلى تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، ثم تحويل هذه الكهرباء إلى موجات ميكروية لإرسالها مرة أخرى إلى الأرض، ثم تحويلها مرة أخرى إلى طاقة.

هذا يزيد من تعقيد الأقمار الصناعية للطاقة، ويتطلب بنية تحتية أرضية أكبر، ويقلل بشكل كبير من كفاءة العملية، حيث يؤدي كل تحويل للطاقة إلى خسائر. لذا لا يمكن أن يعمل ذلك إلا مع إطلاقات مدارية رخيصة جدًا.

بدلاً من ذلك، إذا استُخدمت الطاقة مباشرة في المدار، فستكون أكثر كفاءة وستصبح قابلة للاقتصاد أسرع. خاصة إذا كان “المنتج” النهائي يمكن إرساله بسهولة إلى الأرض.

إذن نظريًا، قد تكون مراكز البيانات في الفضاء الخيار المثالي: فهي تحتاج إلى طاقة كبيرة، لكن إرسال نتائج الحسابات إلى الأرض سهل ولا يتطلب بنية تحتية جديدة، ولا يسبب خسائر طاقة.

وبناءً على هذه الفكرة أعلنت Alphabet (GOOG )، الشركة الأم لـGoogle، عن «مشروع Suncatcher» لاستكشاف شكل نظام حوسبة للذكاء الاصطناعي في المدار.

«استلهاماً من مشاريع Google الطموحة مثل المركبات الذاتية والحوسبة الكمومية، بدأنا العمل التأسيسي اللازم لجعل هذا المستقبل ممكناً يوماً ما.

ونستكشف كيف يمكن لشبكة مترابطة من الأقمار العاملة بالطاقة الشمسية والمجهزة بشرائح TPU استغلال طاقة الشمس كاملة».

لماذا قد ينجح؟

يصعب استخدام الطاقة الشمسية لمراكز البيانات لأنها تحتاج إلى إمداد مستمر وموثوق، بينما يتقطع إنتاج الألواح الأرضية ويتوقف ليلاً.

أما المصفوفات الشمسية في المدار المناسب فيمكنها الإنتاج على مدار الساعة دون تقلب، كما يزيد التعرض المباشر للشمس إنتاجيتها.

«الشمس هي مصدر الطاقة الأقصى في نظامنا الشمسي، وتطلق طاقة تفوق إنتاج البشرية من الكهرباء بأكثر من مئة تريليون مرة.

وفي المدار المناسب يمكن للوح الشمسي أن يكون أكثر إنتاجية بثماني مرات من الأرض وأن يولد الطاقة بصورة شبه مستمرة، مما يقلل الحاجة إلى البطاريات».

لكن تشغيل حوسبة الذكاء الاصطناعي في المدار يتطلب تطوير واختبار تقنيات أساسية عدة.

التحديات الرئيسية للذكاء الاصطناعي المداري

روابط بين الأقمار الصناعية عالية النطاق للذكاء الاصطناعي المداري

مراكز البيانات الحديثة شديدة التعقيد، إذ تربط آلافاً أو ملايين المكونات الحاسوبية مع متطلبات صارمة للاتصال والموثوقية.

ولأن قدرتنا على إرسال الأجسام إلى المدار ما زالت محدودة، يجب أن يتكون أي مركز بيانات فضائي كبير من شبكة أقمار تتواصل فيما بينها.

توفر وصلات الأقمار الحالية سرعات بين 1 و100 غيغابت في الثانية، وهي أقل كثيراً من مئات الغيغابت لكل شريحة التي يوفرها اتصال Google البصري منخفض الكمون بين الشرائح في مراكزها.

تقترح Google استخدام أجهزة إرسال واستقبال تجارية جاهزة بتقنية تعدد الإرسال الكثيف بتقسيم الطول الموجي.

يخصص النظام لكل إشارة طولاً موجياً فريداً ضمن طيف الأشعة تحت الحمراء، بحيث يستقبل التلسكوب نفسه بيانات من أقمار متعددة في آن واحد.

المصدر: Google

وعند تقليص المسافة إلى نحو عشرة كيلومترات لتلسكوب قطره عشرة سنتيمترات، حقق نموذج تجريبي بمكونات جاهزة سرعة 800 غيغابت أحادية الاتجاه و1.6 تيرابت ثنائية الاتجاه.

نظرياً، توجد بالفعل تقنية جاهزة تحقق كثافة نقل البيانات المطلوبة بين أقمار مركز بيانات الذكاء الاصطناعي المداري.

الأقمار الصناعية المتجمعة

تحافظ معظم كوكبات الأقمار على مسافات واسعة للحد من الاصطدام والحفاظ على المسارات المدارية.

لكن تصميم Suncatcher يتطلب تقارب الأقمار بدرجة كبيرة؛ فكوكبة من 81 قمراً ستتجمع داخل كرة نصف قطرها كيلومتر واحد.

المصدر: Google

تشير حسابات الشركة إلى إمكانية تثبيت هذه الكوكبة رغم السحب الجوي والإشعاع الشمسي وإشعاع التبريد وجاذبية القمر والأقمار الأخرى.

وهذا يعني أن الانحراف عن المدارات، رغم أهميته، يمكن التحكم فيه بتقنيات الأقمار التقليدية.

«في الكوكبة النموذجية الموصوفة، يمكن لضبط نسبة المحور إلى 2:1.0037 خفض انحراف J2 إلى أقل من ثلاثة أمتار في الثانية سنوياً لكل كيلومتر من أقصى مسافة عن المدار المرجعي».

وتشير الدراسة إلى حد أقصى محتمل لحجم الكوكبة، إذ ستبدأ الأقمار عند نقطة ما في حجب ضوء الشمس عن بعضها أو إعاقة تبديد الحرارة.

المصدر: Google

تحمل الإشعاع للأجهزة

معظم العتاد الحاسوبي عرضة للإشعاع الكوني والشمسي الذي قد يقلب البتات عشوائياً ويسبب أخطاء حسابية.

تعتزم Google استخدام وحدات معالجة Tensor الخاصة بها والمسماة Trillium.

واختبرت مقاومة Trillium لإشعاع الفضاء بتعريضها لحزمة بروتونات بطاقة 67 ميغا إلكترون فولت وقياس أثر الجرعة المؤينة الكلية (TID) وتأثيرات الحدث المفرد (SEEs).

من بين مكونات Trillium كانت أنظمة الذاكرة عالية النطاق الأكثر حساسية للجرعة المؤينة الكلية.

وكانت HBM أيضاً الأكثر حساسية لتأثيرات الحدث المفرد، وظهر ذلك أساساً كأخطاء ECC غير قابلة للتصحيح.

لم تبدأ أنظمة HBM بإظهار اضطرابات إلا بعد جرعة تراكمية قدرها 2 كراد من السيليكون، أي نحو ثلاثة أضعاف جرعة مهمة محمية لخمس سنوات. ولم تُسجل أعطال دائمة بسبب الجرعة المؤينة حتى الحد الأقصى المختبر البالغ 15 كراد للشريحة.

كانت النتيجة مفاجئة وتشير إلى أن وحدات TPU مقاومة للإشعاع بصورة ملحوظة ومناسبة خصوصاً لمراكز البيانات الفضائية.

الجدوى الاقتصادية

يبدو أن التقنيات الحالية، من وحدات TPU والاتصالات الفضائية إلى التحكم في الديناميكيات المدارية، تكفي بالفعل لبناء مراكز بيانات في الفضاء عند اختيار التصميم المناسب.

لكن ذلك لن يكون مهماً إلا إذا استطاعت هذه المراكز منافسة مراكز البيانات الأرضية اقتصادياً.

تعتبر تحليلات الجدوى السابقة للطاقة الشمسية الفضائية أن 500 دولار للكيلوغرام إلى مدار الانتقال الجغرافي هي عتبة الجدوى، بما يعادل نحو 200 دولار للكيلوغرام إلى المدار الأرضي المنخفض.

يتوقف بلوغ هذا الهدف بدرجة كبيرة على قدرة SpaceX (SPCX ) على توسيع الإنتاج وزيادة وتيرة إطلاق صاروخ Starship.

إذا استمر منحنى التعلم، وهو ما يتطلب نحو 180 إطلاقاً لـStarship سنوياً، فقد تنخفض تكلفة الإطلاق إلى أقل من 200 دولار للكيلوغرام بحلول 2035.

عند ذلك السعر قد تصبح تكلفة إطلاق وتشغيل مركز بيانات فضائي مقاربة لتكلفة طاقة مركز أرضي مماثل لكل كيلوواط سنوياً».

يتطلب الأمر خفضاً كبيراً في تكلفة الوصول إلى المدار، لكنه ليس هدفاً غير واقعي إذا استمر اتجاه العقد الماضي.

الخلاصة

من غير المرجح أن تصبح مراكز البيانات المدارية واقعاً قبل 2030-2035 بسبب ضرورة خفض تكاليف الإطلاق أولاً.

لكن التجارب والاختبارات والنماذج الأولية، مثل مشروع Suncatcher، ستدفع الفكرة قدماً قبل ذلك.

من المرجح أن تختبر شركات بارزة مثل Microsoft (MSFT ) وOpenAI وMeta (META ) وAlibaba (BABA ) نسخها الخاصة من الفكرة.

وقد تتحرك شركتان بسرعة: SpaceX لأن إيلون ماسك يملك أيضاً xAI، وAmazon (AMZN ) لأن جيف بيزوس يملك شركة Blue Origin الفضائية.

الاستثمار في مراكز البيانات الذكاء الاصطناعي المداري

بلانيت لابز

إلى جانب Alphabet، تمثل Planet Labs استثماراً مرتبطاً بمراكز البيانات الفضائية لأنها الشريك الذي اختارته Google لاختبار تقنية Suncatcher.

«خطوتنا التالية مهمة تعليمية بالشراكة مع Planet لإطلاق قمرين نموذجيين مطلع 2027 واختبار أجهزتنا في المدار، تمهيداً لعصر الحوسبة الفضائية واسعة النطاق».

تركز Planet Labs حالياً على أقمار مراقبة الأرض وتمتلك نحو 200 قمر للتصوير، وهو أكبر أسطول من نوعه، يصور اليابسة كلها يومياً.

الصور عالية الدقة وتشمل بيانات فائقة الطيف في الضوء المرئي وتحت الأحمر وفوق البنفسجي، ما يفيد المساحة والزراعة والتأمين والتمويل والحكومات.

وتستخدم للمراقبة والاستجابة للكوارث والدفاع والاستخبارات ورسم البنية التحتية وكشف انبعاثات الميثان.

المصدر: Planet Labs

تقدم الشركة تسعيراً شفافاً واشتراكات حسب المنطقة والمساحة المطلوبة. ويأتي 90% من الإيرادات بصورة متكررة من عقود سنوية أو متعددة السنوات.

المصدر: Planet Labs

سجلت Planet Labs إيرادات 245 مليون دولار في السنة المالية 2025، ضعف 122 مليوناً في 2022، مع إيرادات قياسية في الربع الأول من 2026 وتحول EBITDA المعدلة إلى موجبة لأول مرة في الربع الرابع من 2025.

تمثل أمريكا الشمالية أكبر مصدر للإيرادات بنسبة 45%، ويولد قطاع الدفاع والاستخبارات أكثر من نصف الإيرادات.

المصدر: Planet Labs

بصفتها مزوداً موثوقاً للبيانات، يمكن أن تستفيد Planet Labs من اتجاهات عدة بصرف النظر عن مسار صناعة الفضاء:

• يمكنها ترخيص الصور لشركات الذكاء الاصطناعي أو استخدامها لتدريب نماذجها وتحسين المراقبة الفورية واستخلاص رؤى جديدة.
• ستستفيد من حرب الأسعار بين مزودي الإطلاق مثل SpaceX وRelativity Space وRocket Lab، ما يخفض تكلفة صيانة الأسطول واستبداله.
• ستستفيد من وفورات الحجم في تصنيع الأقمار، ما يخفض تكلفة النماذج الأحدث والأقدر، كما ظهر بإضافة البيانات فائقة الطيف إلى خدماتها مؤخراً.
• ستمكّن مركبات الإطلاق الأكبر من صنع أقمار أكبر وأقدر وأطول عمراً، إذ يعتمد العمر إلى حد كبير على الوقود المتاح للحفاظ على المدار.

كما ستكتسب خلال أقل من عامين خبرة في إنشاء وتشغيل مركز بيانات مداري بالشراكة مع Google.

إجمالاً، يعد سهم Planet Labs خياراً مثيراً للاهتمام للاستثمار في نمو الاقتصاد المداري، إلى جانب شركات الصواريخ مثل SpaceX، المرشحة للطرح في 2026، وRocket Lab (RKLB ).

(يمكنك قراءة المزيد عن نموذج أعمال Planet Labs ومستقبلها في تقريرنا الاستثماري المخصص للشركة.)