Rechenzentren sind riesig, energiehungrig und werden oft wegen ihrer erheblichen Auswirkungen auf die Umwelt kritisiert. Was wäre jedoch, wenn wir diese Probleme erheblich angehen könnten, indem wir diese Rechenzentren in den Weltraum verlegen? Diese Science-Fiction-Idee könnte schneller Realität werden, als Sie vielleicht denken.
Zero Emissions
Ein typisches Rechenzentrum auf der Erde verbraucht eine große Menge Strom, und in vielen Regionen wird diese Energie immer noch durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt. Dies führt zu erheblichen CO2-Emissionen und trägt zur globalen Klimakrise bei. Durch die Verlagerung von Rechenzentren in den Weltraum könnten wir saubere, erneuerbare Solarenergie nutzen, die rund um die Uhr verfügbar ist, um diese Einrichtungen mit Strom zu versorgen.
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Das Horizon-Programm der Europäischen Kommission hat Thales Alenia Space damit beauftragt, eine Machbarkeitsstudie für Rechenzentren im Orbit zu leiten und zu untersuchen, ob ein solcher Schritt Ländern dabei helfen könnte, bis 2050 CO2-Neutralität zu erreichen.
Energieeffizienz
Im Weltraum ist Solarenergie nicht nur reichlich vorhanden, sondern auch effizienter. Auf der Erde wird das Sonnenlicht gestreut und von der Atmosphäre absorbiert, wodurch die Energie, die die Sonnenkollektoren erreicht, reduziert wird. Im Weltraum können Sonnenkollektoren jedoch die volle Intensität der Sonnenstrahlen einfangen und so ihre Energieausbeute steigern. Dies bedeutet, dass Rechenzentren im Weltraum sogar effizienter und zuverlässiger mit Strom versorgt werden könnten als Solar-Rechenzentren auf der Erdoberfläche, wodurch die Belastung der Energieressourcen der Erde verringert würde.
Tatsächlich könnten Weltraum-Rechenzentren im Weltraum effizienter und zuverlässiger betrieben werden als Solar-Rechenzentren auf der Erdoberfläche. Solarenergie auf Basis von Solarenergie ist so viel effizienter, dass die britische Regierung darüber nachdenkt, Solarkraftwerke im Weltraum zu errichten und diese Energie mithilfe von Radiowellen auf Antennen zu übertragen.
Kosteneinsparungen
Laut einem Bericht von CitiGPS könnten die Kosten für den Start von Nutzlasten in die Umlaufbahn bis 2040 nur 33 US-Dollar pro Kilogramm betragen. Einmal eingerichtet, werden Weltraum-Rechenzentren genutzt. Die Wartungs- und Energiekosten könnten erheblich niedriger sein als bei ihren terrestrischen Gegenstücken. Unternehmen wie SpaceX arbeiten konsequent an Technologien, die Weltraumstarts billiger und zuverlässiger machen.
Da Solarenergie konstante Energie liefert und das Vakuum des Weltraums natürliche Kühlung bietet, könnten die Betriebskosten auf lange Sicht erheblich gesenkt werden. Da die Strompreise weiter steigen und Rechenzentren in London 1 US-Dollar für jedes verbrauchte Watt Strom kosten, sind die potenziellen Kosteneinsparungen erheblich.
Die natürliche Kühlung Vorteil
Rechenzentren produzieren viel Wärme und ein erheblicher Teil ihres Energieverbrauchs auf der Erde fließt in die Kühlung. Im Weltraum ändert sich die Dynamik des Wärmemanagements drastisch. Obwohl das Vakuum des Weltraums ein hervorragender Isolator ist, ermöglicht es die Wärmeableitung durch Strahlung.
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Heizkörper können so konzipiert werden, dass sie diesen Effekt maximieren und so die Herausforderung der Isoliereigenschaften des Weltraums in einen Vorteil verwandeln. Beispielsweise leiten die dünnen Metallkühlplatten der Internationalen Raumstation Abwärme aus dem Inneren der Station als Infrarotlicht ab.
Es’ s Schneller und sicherer
Licht breitet sich im Vakuum des Weltraums schneller aus als durch die Glasfaserkabel, die derzeit unsere Daten übertragen. Schließlich ist die universelle Geschwindigkeitsgrenze C die im Vakuum gemessene Lichtgeschwindigkeit.
Dies könnte kürzere Datenübertragungszeiten zwischen weltraumgestützten Rechenzentren und ihren erdgebundenen Benutzern bedeuten. Darüber hinaus sind durch den Weltraum übertragene Daten möglicherweise auch sicherer. Das Beeinträchtigen oder Abfangen von über Satellit gesendeten Daten ist deutlich schwieriger als das Anzapfen terrestrischer Datenleitungen und bietet eine zusätzliche Sicherheitsebene. Das Abfangen der laserbasierten Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen Rechenzentren im Orbit würde eine noch größere Herausforderung darstellen.
Better Edge Computing
Beim Edge Computing geht es darum, Daten so nah wie möglich an der Quelle zu verarbeiten und so Latenz und Bandbreitennutzung zu reduzieren. Da unsere Welt immer vernetzter wird — von selbstfahrenden Autos bis hin zu IoT-Geräten — Der Bedarf an Edge Computing wächst. Weltraumgestützte Rechenzentren könnten in Kombination mit einem Netzwerk aus Kommunikationssatelliten globale Edge-Computing-Funktionen bereitstellen und selbst an den entlegensten Orten der Erde Dienste mit geringer Latenz anbieten.
Zum Mond?
Sind wir also wirklich dabei, unsere Rechenzentren von der Erde in den Kosmos zu verlegen? Die Idee ist möglicherweise nicht so weit hergeholt, wie sie klingt. Microsoft hat ein neues Weltraumsoftware-Entwicklerkit für seine Cloud-Plattform Azure und eine Partnerschaft mit dem weltraumbasierten Infrastructure-as-a-Service (IaaS)-Startup LEOcloud angekündigt. Ziel dieser Initiative ist die Bereitstellung weltraumgestützter Cloud-Dienste an Bord der Raumstationen von Axiom Space. Gleichzeitig entwickelt IBM eine Partnerschaft mit Sierra Space, um eine Weltraum-Computing-Infrastruktur zu schaffen.
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Der erste Anwendungsfall dieser Technologien besteht in der Bereitstellung von Cloud-Erweiterung und Edge-Processing im Orbit, wodurch die wachsende Zahl von Unternehmen, die Weltraumhardware betreiben, ihre Geräte effizienter verwalten kann. Da die Technologie jedoch immer ausgereifter und verbreiteter wird, kann man sich nicht mehr vorstellen, dass ganze Rechenzentren im Orbit eingesetzt werden.
Dennis Gatens, CEO von LEOCloud, sieht eine Zukunft mit einer starken Nachfrage nach dedizierte Rechenzentrumseinrichtungen oder Raumstationen im erdnahen Orbit, im cislunaren Raum (zwischen Erde und Mond) und sogar darüber hinaus. Diese Rechenzentren könnten für Benutzer auf der Erde und im Weltraum zugänglich sein und eine Hybrid-Cloud-Option für beide bieten.
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