A Google deu um passo significativo na exploração da computação em órbita com a ativação de seu primeiro satélite protótipo de centro de dados, o Suncatcher. Lançado no início de outubro a bordo de um foguete Falcon 9 da SpaceX, o satélite, que carrega uma Unidade de Processamento Tensorial (TPU) da Google e gera até 1 kW de eletricidade, tem como objetivo pavimentar o caminho para futuras redes de satélites que realizarão grandes cargas de trabalho de inferência diretamente no espaço. Após um período de comissionamento de cerca de três semanas, o Suncatcher iniciou suas operações, testando a capacidade de processamento de inteligência artificial em um ambiente orbital.

Inteligência artificial em órbita: poesia e condições espaciais

A primeira tarefa do modelo de inteligência artificial pré-carregado no satélite, o Gemma 4 do Google DeepMind, foi criativa e funcional. Na última terça-feira (27), engenheiros em terra enviaram um comando pedindo ao modelo que escrevesse um haicai sobre a experiência de estar no espaço. A resposta poética do Gemma 4 foi: “Mármore azul abaixo / Dados fluem em graça silenciosa / Luz estelar alimenta meu núcleo”. Além da poesia, a Google também solicitou ao satélite relatórios sobre as condições orbitais ao seu redor, confirmando que a operação estava ocorrendo de forma nominal.

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A Unidade de Processamento Tensorial (TPU) é um chip desenvolvido pela Google especificamente para acelerar cargas de trabalho de inteligência artificial, como o aprendizado de máquina. No contexto do Suncatcher, a TPU é utilizada para inferência, que é o processo de usar um modelo de IA já treinado para fazer previsões ou tomar decisões a partir de novos dados. Este tipo de processamento é menos exigente em termos de recursos do que o treinamento de modelos, mas ainda assim requer capacidade computacional considerável.

Desafios do ambiente espacial e próximos passos

Um dos principais desafios para a operação de hardware de computação no espaço é a radiação. Embora a Google tenha testado extensivamente suas TPUs em aceleradores de partículas na Terra, o ambiente espacial apresenta condições únicas que podem afetar o desempenho dos chips. A radiação pode causar “bit flips”, alterações indesejadas nos valores armazenados na memória do computador, o que pode corromper dados sem que as ferramentas de monitoramento usuais detectem o problema. Os testes em solo sugeriram que o impacto da radiação seria mínimo para cargas de trabalho de inferência, sendo mais problemático para o treinamento de modelos. Agora, a equipe da Google poderá avaliar essas dinâmicas na realidade, e não apenas em simulações.

Devido às demandas de energia da TPU, o satélite Suncatcher pode operar o processador por aproximadamente vinte minutos por vez, o que adiciona complexidade às comunicações entre o espaço e a Terra. Se a TPU a bordo do Suncatcher demonstrar capacidade e resiliência, o próximo passo será o lançamento de mais dois satélites equipados com chips avançados em 2027. Esses futuros satélites terão maior geração de energia e demonstrarão links ópticos entre satélites, permitindo a comunicação de alta velocidade entre eles.

A visão de futuro para centros de dados orbitais

O projeto Starcloud da Google se destaca entre as propostas de centros de dados espaciais por planejar links de alta velocidade entre os satélites para suportar cargas de trabalho distribuídas de forma coerente. Outras empresas, como a SpaceX, também esperam usar links a laser em seus centros de dados orbitais, mas com satélites mais distantes, o que pode limitar a eficácia do compartilhamento de processamento. A visão da Google e da SpaceX para centros de dados em órbita está interligada, com a Alphabet, empresa-mãe da Google, possuindo um investimento na SpaceX.

Para o lançamento de seus centros de dados orbitais em larga escala, ambas as empresas dependerão do Starship, o foguete de carga pesada ainda em desenvolvimento pela SpaceX, que precisa ser totalmente e rapidamente reutilizável. Pesquisadores do projeto Suncatcher estimaram, em uma análise revisada por pares publicada no início de outubro, que a SpaceX precisaria realizar 1.800 voos do Starship para alcançar as mesmas reduções de custo impulsionadas pelo aprendizado que observou com seus veículos anteriores. O Suncatcher é um projeto de longo prazo da Google, focado em projetar infraestruturas que serão economicamente viáveis na década de 2030, alinhado com a crescente demanda por capacidade de computação e inteligência artificial.