روابط سريعة
إن مراكز البيانات ضخمة وتستهلك الكثير من الطاقة، وكثيرًا ما تتعرض لانتقادات بسبب تأثيرها البيئي الكبير. ولكن ماذا لو تمكنا من معالجة هذه المشكلات بشكل كبير من خلال نقل مراكز البيانات هذه إلى الفضاء؟ قد تتحول هذه الفكرة الخيالية العلمية إلى حقيقة في وقت أقرب مما قد تتخيل.
انبعاثات صفرية
يستهلك مركز البيانات النموذجي على الأرض كمية هائلة من الكهرباء، وفي العديد من المناطق، لا تزال هذه الطاقة تُولَّد عن طريق حرق الوقود الأحفوري. ويؤدي هذا إلى انبعاثات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في أزمة المناخ العالمية. ومن خلال نقل مراكز البيانات إلى الفضاء، يمكننا الاستفادة من الطاقة الشمسية النظيفة والمتجددة، المتاحة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، لتشغيل هذه المرافق.
تعاقد برنامج Horizon التابع للمفوضية الأوروبية مع شركة Thales Alenia Space لقيادة دراسة الجدوى لإنشاء مراكز بيانات في المدار، واستكشاف ما إذا كانت مثل هذه الخطوة يمكن أن تساعد البلدان على الوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2050.
كفاءة الطاقة
في الفضاء، لا تكون الطاقة الشمسية وفيرة فحسب، بل إنها أكثر كفاءة أيضًا. على الأرض، ينتشر ضوء الشمس ويمتصه الغلاف الجوي، مما يقلل من الطاقة التي تصل إلى الألواح الشمسية. ومع ذلك، في الفضاء، يمكن للألواح الشمسية التقاط شدة أشعة الشمس بالكامل، مما يزيد من إنتاجها من الطاقة. وهذا يعني أن مراكز البيانات في الفضاء يمكن تشغيلها بكفاءة وموثوقية أكبر حتى من مراكز البيانات الشمسية على سطح الأرض، مما يقلل من الضغط على موارد الطاقة على الأرض.
في الواقع، تعتبر الطاقة الشمسية الفضائية أكثر كفاءة بكثير لدرجة أن حكومة المملكة المتحدة تفكر في وضعها محطات الطاقة الشمسية في الفضاء وإرسال تلك الطاقة إلى الهوائيات باستخدام الموجات الراديوية.
توفير التكاليف
قد تصل تكلفة إطلاق الحمولات إلى المدار إلى ما لا يقل عن 33 دولارًا للكيلوغرام بحلول عام 2040، وفقًا لـ تقرير من CitiGPSبمجرد إنشائها، قد تكون تكاليف صيانة مراكز البيانات الفضائية والطاقة أقل بكثير من نظيراتها الأرضية. شركات مثل سبيس اكس يعملون باستمرار على تطوير تقنيات تجعل عمليات الإطلاق إلى الفضاء أقل تكلفة وأكثر موثوقية.
مع توفير الطاقة الشمسية للطاقة المستمرة وتوفير الفراغ في الفضاء للتبريد الطبيعي، يمكن خفض تكاليف التشغيل بشكل كبير في الأمد البعيد. ومع استمرار ارتفاع أسعار الكهرباء، حيث تصل مراكز البيانات في لندن إلى 10 … 1 دولار لكل واط من الطاقة المستهلكة، ومن المحتمل أن تكون وفورات التكلفة كبيرة.
ميزة التبريد الطبيعي
تنتج مراكز البيانات قدرًا كبيرًا من الحرارة، ويذهب جزء كبير من استهلاكها للطاقة على الأرض إلى التبريد. وفي الفضاء، تتغير ديناميكيات إدارة الحرارة بشكل كبير. ورغم أن فراغ الفضاء عازل ممتاز، فإنه يسمح بتبديد الحرارة من خلال الإشعاع.
يمكن تصميم المشعات لتعظيم هذا التأثير، وتحويل تحدي خصائص العزل في الفضاء إلى ميزة. على سبيل المثال، تقوم ألواح التبريد المعدنية الرقيقة في محطة الفضاء الدولية بإخراج الحرارة المهدرة من داخل المحطة في شكل ضوء تحت الأحمر.
إنه أسرع وأكثر أمانًا
إن الضوء ينتقل بسرعة أكبر في فراغ الفضاء مقارنة بسرعة انتقاله عبر كابلات الألياف الضوئية التي تحمل بياناتنا في الوقت الحالي. ففي نهاية المطاف، فإن الحد الأقصى للسرعة العالمية، C، هو سرعة الضوء كما تم قياسها في الفراغ.
وقد يعني هذا أوقات نقل بيانات أسرع بين مراكز البيانات الموجودة في الفضاء ومستخدميها على الأرض. بالإضافة إلى ذلك، فإن البيانات المنقولة عبر الفضاء أكثر أمانًا. إن التدخل في البيانات المرسلة عبر الأقمار الصناعية أو اعتراضها أكثر صعوبة بشكل كبير من الاستفادة من خطوط البيانات الأرضية، مما يوفر طبقة إضافية من الأمان. إن اعتراض الاتصالات من نقطة إلى نقطة القائمة على الليزر بين مراكز البيانات في المدار من شأنه أن يشكل تحديًا أكبر.
حوسبة حافة أفضل
تتعلق الحوسبة الطرفية بمعالجة البيانات بأقرب ما يمكن من المصدر، مما يقلل من زمن الوصول واستخدام النطاق الترددي. ومع تزايد اتصال عالمنا ــ من السيارات ذاتية القيادة إلى أجهزة إنترنت الأشياء ــ فإن الحاجة إلى الحوسبة الطرفية تنمو. ويمكن لمراكز البيانات القائمة على الفضاء، جنبًا إلى جنب مع شبكة من أقمار الاتصالات، أن توفر قدرات الحوسبة الطرفية العالمية، وتقدم خدمات ذات زمن وصول منخفض حتى في أكثر المواقع النائية على وجه الأرض.
الى القمر؟
إذن، هل نحن على وشك نقل مراكز البيانات الخاصة بنا من الأرض إلى الفضاء؟ قد لا تكون الفكرة بعيدة المنال كما تبدو. فقد أعلنت شركة مايكروسوفت عن مجموعة جديدة لمطوري البرامج الفضائية لمنصتها السحابية Azure، بالإضافة إلى مجموعة جديدة من التطبيقات التي يمكن أن تستغلها شركة مايكروسوفت في الفضاء. شراكة مع شركة LEOcloud الناشئة في مجال البنية التحتية الفضائية كخدمة (IaaS). تهدف هذه المبادرة إلى تقديم خدمات سحابية فضائية على متن محطات الفضاء التابعة لشركة Axiom Space. وفي الوقت نفسه، تعمل شركة IBM على تطوير الشراكة مع سييرا سبيس لإنشاء البنية التحتية للحوسبة الفضائية.
إن الاستخدام الأولي لهذه التقنيات هو توفير امتداد السحابة ومعالجة الحافة في المدار، مما يتيح لعدد متزايد من الشركات التي تدير أجهزة الفضاء إدارة أجهزتها بكفاءة أكبر. ومع ذلك، مع نضوج التكنولوجيا وانتشارها على نطاق أوسع، فليس من المستبعد أن نتخيل نشر مراكز بيانات كاملة في المدار.
دينيس جاتينز، الرئيس التنفيذي لشركة LEOCloudوتتصور شركة “ناسا” مستقبلاً يتطلب بشدة إنشاء مرافق مخصصة لمراكز البيانات أو محطات الفضاء في مدار أرضي منخفض، أو في الفضاء القمري (بين الأرض والقمر)، بل وحتى أبعد من ذلك. ويمكن أن تكون مراكز البيانات هذه متاحة للمستخدمين على الأرض والفضاء، مما يوفر خيارًا سحابيًا هجينًا لكليهما.