Intelligence Artificielle
Le projet Suncatcher de Google et l'essor de l'IA orbitale
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L'IA en orbite
Avec l'essor de l'IA, plusieurs contraintes d'approvisionnement sont apparues. La première concernait les GPU, ce matériel spécialisé passant d'une utilisation de niche dans le domaine du jeu vidéo à une adoption massive par les centres de données d'IA. Par conséquent, Nvidia (NVDA -0.84%), leader du secteur, est devenue la plus grande entreprise du monde.
Mais une autre limitation apparaît : l'approvisionnement en énergie.
En effet, les centres de données d'IA ne sont plus tant mesurés par leur puissance de calcul que par leur consommation énergétique. C'est pourquoi Les entreprises spécialisées en IA s'efforcent de redémarrer les centrales nucléaires., sécuriser les premiers prototypes SMR, ou Les autorités de réglementation de l'État accélèrent le processus d'approbation des nouvelles centrales électriques au gaz..
Alors que la course à l'énergie pour les centres de données fait rage, les regards se tournent vers une autre option : l'énergie solaire spatiale.
La possibilité d'un approvisionnement énergétique illimité à partir de satellites orbitaux est un sujet que nous avons déjà largement analysé dans «Solutions énergétiques spatiales pour une énergie propre sans fin ».
Mais ce concept est toujours quelque peu limité par la nécessité de convertir l'énergie solaire en électricité, de transformer cette électricité en micro-ondes pour la renvoyer sur Terre, puis de la reconvertir en électricité.
Cela accroît la complexité des satellites énergétiques, exige davantage d'infrastructures au sol et réduit considérablement l'efficacité du procédé, chaque conversion d'énergie entraînant des pertes. Par conséquent, cette solution ne serait viable qu'avec des lancements orbitaux très économiques.
En revanche, si l'énergie était directement utilisée en orbite, le système serait bien plus efficace et deviendrait économiquement viable plus rapidement. Surtout si le « produit » final peut être facilement renvoyé sur Terre.
En théorie, les centres de données dans l'espace pourraient donc être la solution idéale : ils nécessitent beaucoup d'énergie, mais le renvoi sur Terre du résultat des calculs est trivial, ne requiert aucune nouvelle infrastructure et n'entraîne aucune perte d'énergie.
S'appuyant sur cette idée, Alphabet/Google vient d'annoncer «Projet Suncatcher”, en observant à quoi ressemblerait un système de calcul d'IA orbital.
« Inspirés par d'autres projets ambitieux de Google comme les véhicules autonomes et l'informatique quantique, nous avons commencé à travailler sur les travaux fondamentaux nécessaires pour rendre un jour cet avenir possible. »
Nous étudions comment un réseau interconnecté de satellites à énergie solaire, équipés de nos puces d'IA TPU (Tensor Processing Unit), pourrait exploiter toute la puissance du Soleil.
Pourquoi cela pourrait-il fonctionner ?
L'une des principales raisons pour lesquelles l'énergie solaire est difficile à utiliser pour les centres de données et l'IA est que ces derniers nécessitent une alimentation électrique continue et fiable. Or, l'énergie solaire au sol est intermittente et cesse de fonctionner la nuit.
Mais des panneaux solaires placés sur une orbite adéquate pourraient produire de l'électricité 24 h/24 et 7 j/7 sans interruption ni fluctuation de puissance. L'exposition directe au soleil accroît également considérablement leur productivité.
« Le Soleil est la source d'énergie ultime de notre système solaire, émettant une puissance plus de 100 billions de fois supérieure à la production totale d'électricité de l'humanité. »
Sur une orbite adéquate, un panneau solaire peut être jusqu'à 8 fois plus productif que sur Terre et produire de l'énergie de manière quasi continue, réduisant ainsi le besoin de batteries.
Cependant, quelques technologies clés doivent être développées et testées pour que tout calcul d'IA puisse fonctionner en orbite.
Principaux défis de l'IA orbitale
Liaisons inter-satellites à haut débit pour l'IA orbitale
Les centres de données modernes sont extrêmement complexes, reliant des milliers, voire des millions d'éléments matériels informatiques, avec des exigences très élevées en matière de connectivité et de fiabilité.
Comme notre capacité à envoyer des objets en orbite est encore limitée à des objets relativement petits, tout centre de données spatial d'une certaine taille devra être constitué d'un réseau de satellites communiquant entre eux.
La technologie actuelle de liaison inter-satellites (ISL) n'offre que des débits de données de l'ordre de 1 à 100 Gbit/s, bien inférieurs aux centaines de gigabits par seconde par puce offertes par l'interconnexion optique à faible latence entre puces (ICI) de Google actuellement utilisée dans ses centres de données d'IA.
Google propose plutôt d'utiliser la technologie d'émetteur-récepteur DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) commerciale sur étagère (COTS).
Ce système fonctionne en attribuant à chaque signal une longueur d'onde (couleur) spécifique et unique dans le spectre infrarouge. Ainsi, un même télescope peut recevoir simultanément des données provenant de plusieurs satellites.
Source: Google
Lorsque la distance devient très courte (par exemple, ∼10 km pour un télescope de 10 cm), un démonstrateur à l'échelle du banc d'essai utilisant des composants disponibles dans le commerce a réussi à atteindre une transmission unidirectionnelle de 800 Gbit/s (1.6 Tbit/s bidirectionnelle).
En théorie, il existe déjà des technologies prêtes à l'emploi pour ce type de densité de transmission de données entre les satellites des centres de données d'IA en orbite.
Constellations orbitales
La plupart des constellations de satellites maintiennent généralement une grande distance entre les satellites afin de limiter les risques de collision et de conserver des trajectoires orbitales optimales.
Mais le concept proposé par Google pour le projet Suncatcher nécessiterait que les centres de données de la constellation soient beaucoup plus proches les uns des autres. Par exemple, une constellation de 81 satellites serait regroupée dans une sphère d'un kilomètre de rayon (1 3280 pieds).
Source: Google
Les calculs de l'entreprise indiquent qu'une telle constellation pourrait être stabilisée, même en tenant compte d'une stabilité orbitale imparfaite due à des interférences telles que la traînée atmosphérique, le rayonnement solaire, le rayonnement de refroidissement, la gravité de la Lune, d'autres satellites, etc.
Cela signifie que, même si elle n'est pas négligeable, la dérive par rapport aux orbites appropriées devrait être gérable avec la technologie satellitaire conventionnelle.
« Pour un amas d'exemple comme celui décrit, ajuster le rapport des axes à 2:1.0037 peut réduire la dérive J2 à <3 m/s/an par km de distance maximale par rapport à l'orbite de référence. »
L'étude mentionne également qu'il existe probablement une limite supérieure à la taille que peuvent atteindre de telles constellations, car à un certain moment, les satellites commenceraient à interférer les uns avec les autres pour la capture de la lumière solaire ou pour l'évacuation de la chaleur résiduelle.
Source: Google
Tolérance aux radiations du matériel
La plupart des matériels informatiques sont vulnérables aux radiations, les rayonnements cosmiques et solaires étant susceptibles de transformer aléatoirement un « 1 » en un « 0 », provoquant ainsi une erreur de calcul.
Pour le projet Suncatcher, Google envisage d'utiliser ses propres TPU (Tensor Processing Units) appelés Trillium.
Ils ont testé la résistance du Trillium aux radiations spatiales en l'exposant à un faisceau de protons de 67 MeV, testant ainsi son impact. dose ionisante totale (TID) et effets d'un événement unique (SEE).
Parmi les différents éléments du TPU Trillium, les sous-systèmes de mémoire à large bande passante (HBM) ont montré la plus grande sensibilité au TID.
Le HBM était le composant le plus sensible aux SEE, se manifestant principalement par des erreurs ECC non corrigibles (UECC).
Les sous-systèmes (HBM) n'ont commencé à présenter des irrégularités qu'après une dose cumulée de 2 krad(Si), soit près de trois fois la durée prévue d'une mission de cinq ans (avec blindage). Aucune défaillance majeure n'a été imputée au rayonnement ionisant total (TID) jusqu'à la dose maximale testée de 15 krad(Si) sur une seule puce.
Globalement, ce résultat est surprenant et indique que les TPU sont remarquablement résistants aux radiations et particulièrement adaptés aux centres de données spatiaux.
Faisabilité économique
Il semblerait donc que les technologies existantes, des TPU aux communications par satellite en passant par la maîtrise de la dynamique orbitale, suffisent déjà à construire des centres de données dans l'espace, du moins en choisissant la bonne conception.
Mais bien sûr, cela n'aura d'importance que si ces centres de données sont économiquement compétitifs par rapport aux centres de données terrestres.
Les précédentes analyses de faisabilité économique de l'énergie solaire spatiale pour une utilisation terrestre tendent à considérer 500 $/kg vers l'orbite de transfert géostationnaire (GTO) comme un seuil de viabilité pour les projets d'énergie orbitale, ce qui équivaut à environ 200 $/kg vers l'orbite terrestre basse (LEO).
La réalisation de cet objectif dépendra en grande partie de la capacité de SpaceX à augmenter sa production et du calendrier de relancement de sa plus grande fusée à ce jour, Starship.
Si le rythme d’apprentissage se maintient (ce qui nécessiterait environ 180 lancements de Starship par an), les prix de lancement pourraient tomber à moins de 200 $/kg d’ici 2035 environ.
À ce prix, le coût de lancement et d'exploitation d'un centre de données spatial pourrait devenir à peu près comparable aux coûts énergétiques déclarés d'un centre de données terrestre équivalent, sur une base de kilowatt/an.
Globalement, il semble qu'une réduction significative des coûts soit nécessaire pour atteindre l'orbite. Toutefois, si la tendance observée ces dix dernières années se maintient pour cette technologie, cet objectif n'est pas irréaliste.
Conclusion
Il est peu probable que les centres de données orbitaux deviennent une réalité avant 2030-2035, en grande partie à cause de la nécessité de réduire d'abord davantage les coûts de lancement.
Cela ne signifie pas pour autant que les expériences, les tests et les prototypes ne permettront pas de faire progresser l'idée auparavant, comme l'illustre le projet Suncatcher de Google.
Il est probable que d'autres entreprises importantes dans le domaine de l'IA, comme Microsoft, soient impliquées. (MSFT -1.91%), OpenAI, Meta (META -1.12%)ou Alibaba (BABA -1.46%) testeront également leur propre version de cette idée.
Deux entreprises susceptibles de se positionner rapidement dans ce domaine sont SpaceX, dont Elon Musk est également le propriétaire. xIAet Amazon (AMZN -2.48%)Jeff Bezos suit de près SpaceX avec sa propre société spatiale, Blue Origin.
Investir dans les centres de données d'IA orbitaux
Planet Labs
Outre Alphabet elle-même, Planet Labs représente un investissement intéressant axé sur le concept de centres de données spatiaux. En effet, Google a choisi Planet Labs comme partenaire pour tester la technologie du projet Suncatcher.
« Notre prochaine étape est une mission d'apprentissage en partenariat avec Planet visant à lancer deux satellites prototypes d'ici début 2027 qui testeront notre matériel en orbite, jetant ainsi les bases d'une future ère de calcul à grande échelle dans l'espace. »
Planet Labs se concentre actuellement sur les satellites d'observation de la Terre. L'entreprise possède une flotte d'environ 200 satellites d'imagerie terrestre, la plus importante de l'histoire, qui photographient quotidiennement l'ensemble des terres émergées.
Ces images sont à haute résolution et comprennent des données hyperspectrales (lumière visible + infrarouge et UV), ce qui les rend utiles pour la géodésie, l'agriculture, l'assurance, la finance et les gouvernements (y compris les applications militaires).
Ils peuvent être utilisés pour la surveillance, les interventions en cas de catastrophe (incendies de forêt, tornades, etc.), la défense et le renseignement, la cartographie des infrastructures, la détection des émissions de méthane, etc.
Source: Planet Labs
L'entreprise propose une tarification transparente, avec différents abonnements selon les régions du monde couvertes et la superficie demandée (en kilomètres carrés). 90 % de son chiffre d'affaires est récurrent et provient de contrats annuels ou pluriannuels.
Source: Planet Labs
Planet Labs a enregistré un chiffre d'affaires de 245 millions de dollars au cours de l'exercice 2025, soit le double des 122 millions de dollars enregistrés en 2022, avec des revenus records au premier trimestre 2026 et un EBITDA ajusté devenant positif pour la première fois au quatrième trimestre 2025.
La plus grande source de revenus est la région Amérique du Nord (45 %), et le segment de la défense et du renseignement représente plus de la moitié des revenus.
Source: Planet Labs
En tant que fournisseur de données de confiance, Planet Labs pourrait bénéficier de quelques tendances, quelle que soit l'orientation de l'industrie spatiale :
- L'entreprise peut concéder des licences sur les images à des sociétés d'IA ou les utiliser elle-même pour former ses propres IA, à la fois pour une meilleure surveillance en temps réel et pour obtenir de nouvelles informations.
- Elle bénéficiera de la guerre des prix que se livrent les fournisseurs de services de lancement comme SpaceX, Relativity Space et Rocket Lab, ce qui réduira le coût de la maintenance et du remplacement de sa flotte de satellites.
- Il bénéficiera des économies d'échelle dans la fabrication de satellites, rendant les nouveaux modèles plus performants moins chers, comme cela a été démontré avec l'ajout récent de données hyperspectrales à ses offres.
- Des lanceurs plus grands devraient permettre la conception de satellites plus grands et plus performants, avec une durée de vie potentiellement beaucoup plus longue, car celle-ci est principalement déterminée par le volume de carburant que le satellite peut contenir et utiliser pour maintenir une orbite stable.
Il semble que l'expérience acquise dans la création et l'exploitation d'un centre de données d'IA orbital en collaboration avec Google sera également ajoutée d'ici moins de deux ans.
Globalement, Planet Labs est une action intéressante dans laquelle miser sur une économie orbitale en pleine croissance, outre la position évidente des actions de sociétés de fusées comme SpaceX (qui devrait entrer en bourse en 2026) ou Rocket Labs. (RKLB -11.59%).
