Google’ın Suncatcher Projesi ve Yörüngede Yapay Zekânın Yükselişi

Yapay zekâyı yörüngeye taşımak

Yapay zekâ hızla büyürken çeşitli tedarik kısıtları ortaya çıktı. İlki GPU’lardı: Bu özel donanımlar, oyun sektöründeki daha dar bir kullanım alanından yapay zekâ veri merkezlerinde kitlesel kullanıma geçti. Sonuç olarak sektörün lideri Nvidia (NVDA ), dünyanın en büyük şirketi konumuna yükseldi.

Ancak başka bir kısıt daha ortaya çıkıyor: enerji arzı.

Çünkü yapay zekâ veri merkezleri artık işlem kapasitelerinden çok elektrik tüketimleriyle ölçülüyor. Bu nedenle yapay zekâ şirketleri nükleer santralleri yeniden devreye almak ve ilk küçük modüler reaktör (SMR) prototiplerine erişim sağlamak için yarışırken, eyalet düzenleyicileri yeni doğal gaz santrallerinin onay süreçlerini hızlandırıyor.

Veri merkezlerine enerji bulma yarışı sürerken gözler başka bir seçeneğe çevriliyor: uzay tabanlı güneş enerjisi.

Yörüngedeki uydulardan sınırsız enerji elde etme olasılığını daha önce “Sınırsız temiz enerji için uzay tabanlı enerji çözümleri” başlıklı yazımızda ayrıntılı biçimde incelemiştik.

Ancak bu yaklaşımın bir sınırlaması var: Güneş enerjisini elektriğe, elektriği Dünya’ya göndermek için mikrodalgalara, ardından bu mikrodalgaları yeniden elektriğe dönüştürmek gerekiyor.

Bu durum enerji uydularının karmaşıklığını artırıyor ve daha fazla yer altyapısı gerektiriyor. Her enerji dönüşümü kayıplara yol açtığından toplam verim de belirgin biçimde düşüyor. Dolayısıyla bu yaklaşım, yörüngeye fırlatmaların çok ucuzlamasını gerektiriyor.

Enerji doğrudan yörüngede kullanılsaydı sistem çok daha verimli olabilir ve daha erken ekonomik hâle gelebilirdi. Özellikle de ortaya çıkan “ürün” Dünya’ya kolayca iletilebiliyorsa.

Bu nedenle uzaydaki veri merkezleri teorik olarak ideal bir seçenek olabilir. Çok fazla enerjiye ihtiyaç duyarlar; buna karşılık hesaplama sonuçlarının Dünya’ya veri olarak aktarılması çok daha kolaydır. Buradaki düşünce, elektriğin kendisini Dünya’ya taşımanın gerektirdiği ilave altyapıdan ve enerji dönüşüm kayıplarından kaçınmaktır.

Bu fikirden yola çıkan Alphabet (GOOG ) / Google, yörüngede bir yapay zekâ hesaplama sisteminin nasıl tasarlanabileceğini araştıran “Project Suncatcher” girişimini duyurdu.

“Otonom araçlar ve kuantum hesaplama gibi Google’ın diğer iddialı projelerinden ilham alarak, bu geleceği bir gün mümkün kılacak temel çalışmalara başladık.

Tensör İşleme Birimi (TPU) yapay zekâ çiplerimizle donatılmış, güneş enerjisiyle çalışan ve birbirine bağlı uydulardan oluşan bir ağın Güneş’in gücünden nasıl yararlanabileceğini araştırıyoruz.”

Neden işe yarayabilir?

Veri merkezleri ve yapay zekâ için güneş enerjisi kullanmanın zorluğunun temel nedeni, bu sistemlerin sürekli ve güvenilir elektriğe ihtiyaç duymasıdır. Yeryüzündeki güneş enerjisi üretimi ise kesintilidir ve geceleri durur.

Doğru yörüngeye yerleştirilen güneş panelleri ise kesinti ve dalgalanma olmadan günün her saati üretim yapma potansiyeline sahiptir. Güneş ışığına doğrudan maruz kalmaları da panellerin üretkenliğini artırır.

“Güneş, Güneş Sistemi’mizin başlıca enerji kaynağıdır; insanlığın toplam elektrik üretiminin 100 trilyon katından daha fazla güç yayar.

Doğru yörüngede bir güneş paneli, Dünya’dakinden 8 kata kadar daha üretken olabilir ve neredeyse kesintisiz elektrik üreterek batarya ihtiyacını azaltabilir.”

Bununla birlikte, yapay zekâ hesaplamalarının yörüngede çalışabilmesi için bazı temel teknolojilerin geliştirilmesi ve test edilmesi gerekiyor.

Yörüngede yapay zekânın temel zorlukları

Yörüngede yapay zekâ için yüksek bant genişlikli uydular arası bağlantılar

Modern veri merkezleri son derece karmaşıktır. Binlerce, hatta milyonlarca donanım bileşenini birbirine bağlar ve bağlantı kapasitesi ile güvenilirlik açısından çok yüksek gereksinimlere sahiptir.

Yörüngeye gönderebildiğimiz nesneler hâlâ nispeten küçük olduğundan, uzayda yeterince büyük bir veri merkezi kurmak için birbiriyle iletişim kuran uydulardan oluşan bir ağ gerekecektir.

Mevcut uydular arası bağlantı (ISL) teknolojisi yalnızca 1–100 Gbps düzeyinde veri hızı sunuyor. Bu, Google’ın yapay zekâ veri merkezlerinde kullandığı düşük gecikmeli optik çipler arası bağlantı (ICI) sisteminin çip başına saniyede yüzlerce gigabitlik hızından çok daha düşük.

Google bunun yerine piyasada hazır bulunan (COTS) yoğun dalga boyu bölmeli çoğullama (DWDM) alıcı-verici teknolojisini kullanmayı öneriyor.

Sistem, her sinyale kızılötesi spektrumda kendine özgü bir dalga boyu, yani ışık rengi atıyor. Böylece aynı teleskop birden fazla uydudan eşzamanlı veri alabiliyor.

Kaynak: Google

Mesafe yeterince kısa olduğunda — örneğin 10 cm’lik bir teleskop için yaklaşık 10 km — hazır bileşenlerle oluşturulan bir laboratuvar düzeneği tek yönde 800 Gbps, iki yönde toplam 1,6 Tbps veri iletimine ulaştı.

Dolayısıyla yörüngedeki yapay zekâ veri merkezi uyduları arasında bu yoğunlukta veri aktarımı sağlayabilecek hazır teknoloji teorik olarak zaten mevcut.

Yörüngedeki uydu takımları

Uydu takımları, çarpışma riskini azaltmak ve uygun yörüngeleri korumak için genellikle uydular arasında büyük mesafeler bırakır.

Google’ın Project Suncatcher için önerdiği tasarımda ise veri merkezi uydularının birbirine çok daha yakın olması gerekiyor. Örneğin 81 uyduluk bir takım, yarıçapı 1 km olan bir küre içinde kümelenebilir; bu yaklaşık 3.280 fittir.

Kaynak: Google

Şirketin hesaplamaları, atmosferik sürüklenme, güneş ışınımı, soğutma sırasında yayılan ışınım, Ay’ın kütle çekimi ve diğer uydular gibi etkilerin oluşturduğu yörünge bozulmaları hesaba katılsa bile böyle bir takımın kararlı tutulabileceğini gösteriyor.

Bu, hedeflenen yörüngelerden sapmanın ihmal edilebilir olmasa da geleneksel uydu teknolojisiyle yönetilebileceği anlamına geliyor.

“Açıklanan türde örnek bir kümede eksen oranını 2:1,0037 olarak ayarlamak, J2 kaynaklı sürüklenmeyi referans yörüngeden en büyük uzaklığın her kilometresi için yılda 3 m/s’nin altına indirebilir.”

Çalışma, bu uydu takımlarının büyüklüğünün muhtemelen bir üst sınırı olduğunu da belirtiyor. Bir noktadan sonra uydular, güneş ışığını toplarken veya atık ısıyı uzaklaştırırken birbirlerini engellemeye başlayacaktır.

Kaynak: Google

Donanımın radyasyon dayanımı

Çoğu hesaplama donanımı radyasyona karşı hassastır. Kozmik ışınlar ve güneş kaynaklı radyasyon, bir “1” değerini rastgele “0”a çevirerek hesaplama hatasına yol açabilir.

Google, Project Suncatcher’da Trillium adlı kendi TPU’larını, yani Tensör İşleme Birimlerini kullanmayı planlıyor.

Araştırmacılar Trillium’u 67 MeV’lik bir proton demetine maruz bırakarak uzay radyasyonuna dayanımını test etti; toplam iyonlaştırıcı dozun (TID) ve tekil olay etkilerinin (SEE) sonuçlarını inceledi.

Trillium TPU’nun farklı bileşenleri arasında yüksek bant genişlikli bellek (HBM) alt sistemleri, toplam iyonlaştırıcı doza en fazla hassasiyet gösterdi.

HBM, tekil olay etkilerine de en hassas bileşendi; bu durum ağırlıklı olarak düzeltilemeyen hata düzeltme kodu hataları (UECC) şeklinde ortaya çıktı.

HBM alt sistemleri ancak toplam 2 krad(Si) doza ulaşıldığında düzensizlik göstermeye başladı. Bu, korumalı beş yıllık bir görev için beklenen dozun yaklaşık üç katıdır. Tek bir çipte test edilen en yüksek doz olan 15 krad(Si) düzeyine kadar, toplam iyonlaştırıcı doza bağlanabilen kalıcı bir arıza görülmedi.

Bu sonuç şaşırtıcıydı ve TPU’ların radyasyona kayda değer ölçüde dayanıklı olabileceğine, dolayısıyla uzay tabanlı veri merkezlerine özellikle uygun bir seçenek sunabileceğine işaret ediyor.

Ekonomik Uygulanabilirlik

Böylece doğru tasarım seçildiğinde, TPU’lardan uydu iletişimine ve yörünge dinamiklerinin yönetimine kadar mevcut teknolojilerin uzayda veri merkezleri kurmak için yeterli olabileceği görülüyor.

Ancak bunun anlamlı olabilmesi için söz konusu veri merkezlerinin yeryüzündeki alternatifleriyle ekonomik açıdan rekabet edebilmesi gerekir.

Dünya’da kullanılmak üzere uzaydan güneş enerjisi sağlamaya ilişkin önceki ekonomik analizler, yer sabit transfer yörüngesine (GTO) kilogram başına 500 doları uygulanabilirlik eşiği olarak ele alıyor. Bu, alçak Dünya yörüngesine (LEO) kilogram başına yaklaşık 200 dolara karşılık geliyor.

Bu hedefe ulaşılması büyük ölçüde SpaceX’in (SPCX ) şimdiye kadarki en büyük roketi Starship’in üretimini artırabilmesine ve yeniden fırlatma sıklığını yükseltebilmesine bağlı olacak.

“Öğrenme hızı korunursa — ki bunun için yılda yaklaşık 180 Starship fırlatması gerekir — fırlatma fiyatları 2035 civarında kilogram başına 200 doların altına düşebilir.

Bu fiyat düzeyinde, uzay tabanlı bir veri merkezini fırlatmanın ve işletmenin maliyeti, kilovat başına yıllık olarak karşılaştırıldığında, eşdeğer bir yeryüzü veri merkezinin açıklanan enerji maliyetlerine yaklaşabilir.”

Yörüngeye ulaşma maliyetlerinin düşürülmesinde oldukça zorlu bir hedefin yakalanması gerekiyor. Ancak bu teknolojide son on yıldaki maliyet eğilimi sürerse, hedef tümüyle gerçek dışı sayılmaz.

Sonuç

Yörüngedeki veri merkezlerinin 2030–2035’ten önce yaygın bir gerçekliğe dönüşmesi pek olası görünmüyor. Bunun başlıca nedeni, öncelikle fırlatma maliyetlerinin daha da düşmesi gerekliliği.

Bu, o tarihe kadar deneylerin, testlerin ve prototiplerin fikri ilerletemeyeceği anlamına gelmiyor. Google’ın Project Suncatcher girişimi bunun bir örneği.

Microsoft (MSFT ), OpenAI, Meta (META ) ve Alibaba (BABA ) gibi diğer büyük yapay zekâ şirketleri de bu fikrin kendi sürümlerini deneyebilir.

Bu alanda hızlı hareket edebilecek iki şirket SpaceX ve Amazon’dur. Elon Musk aynı zamanda xAI sahibidir; Amazon’un (AMZN ) kurucusu Jeff Bezos ise kendi uzay şirketi Blue Origin ile SpaceX’i takip ediyor.

Yörüngedeki yapay zekâ veri merkezlerine yatırım

Planet Labs

Alphabet’in yanı sıra, uzay tabanlı veri merkezleri fikrine odaklanan bir başka yatırım seçeneği Planet Labs olabilir. Çünkü Google, Project Suncatcher teknolojisini test etmek için bu şirketi ortak olarak seçti.

“Bir sonraki adımımız, Planet ile ortak bir öğrenme görevi kapsamında 2027 başına kadar iki prototip uydu fırlatmak. Bu uydular donanımımızı yörüngede test ederek gelecekte uzayda çok büyük ölçekli hesaplamanın temelini atacak.”

Planet Labs şu anda Dünya gözlem uydularına odaklanıyor. Şirketin, yeryüzünün tüm kara alanlarını her gün görüntüleyen yaklaşık 200 görüntüleme uydusundan oluşan filosu, bu alandaki en büyük filo olarak tanımlanıyor.

Şirketin yüksek çözünürlüklü görüntüleri ve hiperspektral verileri, jeodezi, tarım, sigortacılık, finans ve askerî uygulamalar dâhil kamu faaliyetlerinde kullanılabiliyor. Kaynak metin bu spektral kapsamı görünür ışık, kızılötesi ve morötesi ışık olarak açıklıyor.

Bu veriler izleme, orman yangını ve hortum gibi afetlere müdahale, savunma ve istihbarat, altyapı haritalama ve metan emisyonlarını tespit etme gibi amaçlarla kullanılabilir.

Kaynak: Planet Labs

Şirket, kapsanan bölgelere ve talep edilen yüzölçümüne göre farklı abonelikler içeren şeffaf bir fiyatlandırma sunuyor. Gelirlerin %90’ı, yıllık veya çok yıllı sözleşmelerden elde edilen tekrarlayan gelirlerden oluşuyor.

Kaynak: Planet Labs

Planet Labs, 2022’deki 122 milyon dolarlık gelirini yaklaşık iki katına çıkararak 2025 mali yılında 245 milyon dolar gelir elde etti. 2026 mali yılının ilk çeyreğinde rekor gelir açıklarken, düzeltilmiş FAVÖK 2025 mali yılının dördüncü çeyreğinde ilk kez pozitif oldu.

Gelirlerin en büyük coğrafi kaynağı %45 payla Kuzey Amerika’dır. Savunma ve istihbarat segmenti ise toplam gelirin yarısından fazlasını oluşturuyor.

Kaynak: Planet Labs

Güvenilir bir veri sağlayıcısı olarak Planet Labs, uzay sektörünün hangi yönde gelişeceğinden bağımsız olarak çeşitli eğilimlerden yararlanabilir:

• Görüntülerini yapay zekâ şirketlerine lisanslayabilir veya kendi modellerini eğitmek için kullanabilir. Her iki yaklaşım da daha iyi gerçek zamanlı izleme ve yeni içgörüler sağlayabilir.
• SpaceX, Relativity Space ve Rocket Lab gibi fırlatma sağlayıcıları arasındaki fiyat rekabeti, uydu filosunun bakım ve yenileme maliyetlerini azaltabilir.
• Uydu üretimindeki ölçek ekonomileri, daha gelişmiş yeni modelleri ucuzlatabilir. Şirket bunu hizmetlerine yakın zamanda hiperspektral verileri ekleyerek gösterdi.
• Daha büyük fırlatma araçları, daha büyük ve daha yetenekli uyduların tasarlanmasını sağlayabilir. Bu uyduların ömrü de uzayabilir; çünkü kararlı yörüngeyi korumak için taşınabilen ve kullanılabilen yakıt miktarı, görev süresini önemli ölçüde belirler.

Google ile birlikte yörüngede yapay zekâ veri merkezi oluşturma ve işletme deneyiminin de iki yıldan kısa sürede bu birikime eklenmesi bekleniyor.

Genel olarak Planet Labs, büyüyen yörünge ekonomisine yatırım yapmak isteyenler için ilgi çekici bir hisse olabilir. Bu, makalenin yazıldığı dönemde 2026’da halka arzı olası görülen SpaceX veya Rocket Lab (RKLB ) gibi roket şirketlerine yatırımın yanında farklı bir seçenek sunar.

(Planet Labs’ın iş modeli ve geleceği hakkında şirkete ayırdığımız yatırım raporundan daha fazla bilgi edinebilirsiniz.)