Google ha ricevuto la prima risposta di intelligenza artificiale generata in orbita dal suo prototipo di satellite Project Suncatcher, una pietra miliare che la società ha annunciato questa settimana dopo circa tre settimane di messa in servizio del veicolo spaziale lanciato all'inizio di questo mese su un razzo SpaceX Falcon 9 insieme a più di 100 altri satelliti.
Secondo l'annuncio di Google e il rapporto di TechCrunch, gli ingegneri a terra hanno inviato il primo messaggio al satellite questa settimana, chiedendo al modello di intelligenza artificiale caricato sulla navicella - Gemma di Google DeepMind - di scrivere un haiku sull'essere nello spazio. La risposta di tre righe del modello è arrivata tramite il downlink: Per maggiori informazioni su questa storia, consulta la nostra copertura dell'industria IA.
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L'esperimento rende Suncatcher il primo progetto di Google a far funzionare in orbita unità di elaborazione tensore, i chip AI personalizzati dell'azienda, e restituire una risposta generata alla Terra. Il CEO Sundar Pichai ha evidenziato il risultato come una prima prova di concetto per un obiettivo molto più ambizioso: i data center nello spazio.
Un prototipo con vincoli reali
Secondo TechCrunch, il prototipo di Suncatcher trasporta quattro Google TPU e genera fino a 1 kilowatt di elettricità. Questo budget energetico è il vincolo che definisce il progetto: il satellite può accendere solo un TPU alla volta e solo per circa 20 minuti per passaggio, prima di dover risparmiare energia. Le comunicazioni spazio-terra aggiungono un ulteriore livello di difficoltà, poiché la navicella spaziale deve orientarsi correttamente per trasmettere gestendo al tempo stesso la sua potenza limitata.
Il satellite ha trascorso circa tre settimane in una fase di messa in servizio che ha testato i suoi sottosistemi prima che le squadre di terra lo dichiarassero pronto per eseguire i suoi primi carichi di lavoro AI. Oltre agli haiku, Google ha affermato di aver testato il modello di bordo con limerick a tema spaziale e, più praticamente, ha chiesto alla navicella spaziale di riferire sulle condizioni orbitali attorno ad essa. Un portavoce dell'azienda ha detto a TechCrunch che il satellite funzionava nominalmente.
Radiazioni: la domanda che conta
La campagna di test attualmente in corso è progettata per rispondere alla domanda che determinerà se il calcolo dell’intelligenza artificiale basato sullo spazio è fattibile: come resistono i chip nell’ambiente delle radiazioni spaziali. Le radiazioni possono causare “bit flip” – un valore memorizzato nella memoria del computer che cambia stato – che può corrompere i dati senza attivare i tipici strumenti di monitoraggio.
Google ha ampiamente testato i suoi TPU negli acceleratori di particelle sulla Terra, ma ora l’azienda ha bisogno di osservare gli effetti reali delle radiazioni sull’hardware in orbita. Secondo TechCrunch, i test a terra hanno suggerito che l’impatto delle radiazioni sarebbe minimo per i carichi di lavoro di inferenza e sarebbe più un problema per i modelli di addestramento. Le prossime settimane mostreranno se la realtà corrisponde alle simulazioni.
La strada verso i data center orbitali
Se i TPU a bordo dell’attuale veicolo spaziale si dimostreranno capaci, il prossimo passo di Google sarà quello di lanciare altri due satelliti dotati di chip avanzati nel 2027. Questi veicoli spaziali sono destinati a supportare una maggiore generazione di energia e dimostrare collegamenti ottici inter-satellite – una capacità che distingue Suncatcher dalle altre iniziative di data center spaziali.
La visione di Google si basa su flotte di satelliti in volo ravvicinato collegati da collegamenti ottici ad alta velocità in modo che possano condividere l'elaborazione attraverso un carico di lavoro distribuito. TechCrunch osserva che questo approccio è in gran parte unico tra i progetti di calcolo spaziale: anche i data center orbitali pianificati di SpaceX dovrebbero utilizzare collegamenti laser, ma i suoi satelliti orbiterebbero troppo distanti per condividere l'elaborazione in modo efficace, mentre aziende come Starcloud e Cowboy Space si aspettano di eseguire inferenze su singoli satelliti piuttosto che su flotte coordinate.
Il progetto rimane una scommessa a lungo termine. Suncatcher è progettato attorno a infrastrutture che sarebbero economiche nel 2030, e l’analisi peer-reviewed dei suoi ricercatori, pubblicata all’inizio di questo mese, ha stimato che SpaceX avrebbe bisogno di far volare il suo razzo Starship 1.800 volte per ottenere le stesse riduzioni dei costi guidate dall’apprendimento che ha visto con i suoi precedenti veicoli di lancio. Sia le ambizioni orbitali di Google che quelle di SpaceX dipendono dal fatto che Starship diventi completamente e rapidamente riutilizzabile, una capacità che il razzo non ha ancora dimostrato.
Alphabet, la società madre di Google, detiene una partecipazione significativa in SpaceX, collegando le visioni del computing spaziale delle due società anche se perseguono architetture diverse.
Perché mettere i data center nello spazio?
La logica economica dietro il calcolo orbitale è semplice, almeno in teoria. Un satellite in un’orbita eliosincrona ha accesso a energia solare quasi continua, capacità di raffreddamento illimitata sotto forma di vuoto spaziale e nessuna competizione per la rete elettrica o terrestre: tre dei maggiori costi e grattacapi che affliggono i data center terrestri. Poiché i carichi di lavoro dell’intelligenza artificiale guidano la domanda di energia che le reti faticano a soddisfare, diverse aziende scommettono che il lancio dell’hardware diventerà più economico che costruirlo sulla Terra.
Il funzionamento di questi calcoli dipende dal fatto che i costi di lancio diminuiranno drasticamente, che i calcoli potenziati dalle radiazioni si dimostreranno affidabili e che i collegamenti ottici tra i satelliti forniranno la larghezza di banda richiesta dai carichi di lavoro di intelligenza artificiale distribuiti. L'haiku di Suncatcher non risolve nessuna di queste domande, ma segna la prima volta che Google ha eseguito il proprio silicio AI nello spazio e ha portato a casa la risposta.
La società afferma che la campagna di test in corso esaminerà le prestazioni dei chip sotto stress termico e radiazioni, con i risultati che daranno forma alla progettazione dei successivi satelliti del 2027. Se queste missioni riuscissero a dimostrare una maggiore potenza e collegamenti inter-satellitari, il percorso da un singolo prototipo generatore di haiku a una costellazione di calcolo orbitale funzionante inizierà ad assomigliare meno alla fantascienza e più a un programma di ingegneria.
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