Datová centra na oběžné dráze? Vzdálená, ale nikoliv nereálná vize

Koncem ledna firma SpaceX oznámila americkým úřadům ambiciózní plán: Chce na oběžnou dráhu umístit milion satelitů. Už nyní patří Muskově společnosti většina satelitů. Z necelých 15 tisíc aktivních družic jich přes 9 tisíc slouží k provozování satelitního internetu Starlink, a SpaceX tak v této oblasti jednoznačně dominuje.

Nové satelity ale nemají sloužit k připojení na internet. Má jít o datová centra, konkrétně výpočetní centra zaměřená na výpočty spojené s trénováním a provozem umělé inteligence. „Na zemi se škáluje pomaleji než ve vesmíru,“ uvedl k tomu Musk. „Předpokládám, že do pěti let to uskutečníme a každý rok spustíme ve vesmíru větší výpočetní výkon, než bude veškerý výkon na zemi.“

Americký úřad pro komunikaci (FCC) nyní žádá veřejnost o připomínky k tomuto konceptu, v zákulisí se ale soudí, že je Muskovi (nejen politicky) nakloněn.

Jistou spřízněnost lze vypozorovat i z toho, že šéf FCC v žádosti přejímá Muskovu rétoriku: „Navržený systém by sloužil jako první krok k tomu, aby se lidstvo stalo civilizací druhé úrovně Kardašovovy škály.“ To je futuristický koncept určující pokročilost civilizace dle toho, zda umí využívat energii „jen“ ze své planety, nebo i ze své hvězdy. Zatím nejsme ani civilizace prvního stupně, na to bychom museli využít veškerou dostupnou energii, kterou nám planeta nabízí.

Zároveň SpaceX oznámila sloučení s jinou Muskovou firmou xAI zaměřenou na vývoj umělé inteligence. Podle některých jde Muskovi hlavně o účetní aspekt: Bude moci zaměstnancům zatím nevýdělečné xAI dávat akcie SpaceX. Ta totiž půjde brzy na burzu, a sloučení s xAI tak může nadále zvýšit její hodnotu.

Myšlenka AI center obíhajících kolem planety nicméně ukazuje i na praktický (byť zatím jen plánovaný) aspekt této fúze. A o datových centrech ve vesmíru mluví i Sundar Pichai, šéf konkurenční společnosti Google, která se po letech přešlapování ujímá své očekávané vedoucí role v AI vývoji. „První krok (k datovým centrům ve vesmíru) uděláme v roce 2027,“ uvedl nedávno Pichai. Do deseti let budou podle něj datová centra ve vesmíru normální.

Vývoj umělé inteligence by byl rozhodně jednodušší, kdybyste se nemuseli strachovat o to, kde vezmete energii nebo jak AI čipy (obvykle GPU nebo TPU) uchladíte na provozuschopnou teplotu. Vesmír teoreticky slibuje obojí.

Umělá inteligence se totiž neprogramuje v tom tradičním slova smyslu. Programátoři sice stále píší příslušné algoritmy (s pomocí AI), ale ta hlavní „těžká práce“ se odehrává při trénování neuronových sítí na velkém množství dat. Je k tomu potřeba ohromné množství energie.

Trénování AI je výrazně náročnější než následný provoz (inference), i když obojí potřebuje jak elektřinu, tak vodu na chlazení. Podrobně jsme to řešili v analýze spotřeby AI: Nejnáročnější je generování videí, poté obrázků a nakonec textu. S nástupem AI agentů ale dochází k tomu, že jeden AI systém úkoluje jiný, což může teoreticky pokračovat i několik hodin, a spotřeba tak logicky narůstá, i když se efektivita jednotlivých modelů neustále zlepšuje.

Poptávka po datových centrech specializovaných na umělou inteligenci roste a velké firmy na to vyhrazují desítky i stovky miliard dolarů. Peníze jsou to neuvěřitelné, ale některé věci si ani za peníze nekoupíte, když zkrátka fyzicky není od koho. To začíná být problém v otázce elektřiny: Současná síť často není stavěná na tak ohromné odběry a lokálně už kvůli tomu dochází k výpadkům nebo omezením.

Dalším podstatným problémem je chlazení. Na uchlazení grafických karet už obvykle nestačí větráčky, používá se aktivní chlazení pomocí oběhu vody. Pravděpodobně jste slyšeli, že „umělá inteligence spotřebovává vodu“. Je to pravda, jen je důležité si říci, co se myslí tou „spotřebou“. Je to totiž trochu jiná spotřeba než v případě elektrické energie.

Voda po „spotřebování“ z datového centra jen tak nezmizí ani se nepromění v nějakou nepoužitelnou „AI vodu“. Prostě se vypaří a zase někde spadne v podobě srážek. Ale jsou místa, kde je vody málo, například americké státy jako Kalifornie a Nevada jsou v podstatě poušť. Vypařená voda je tak počítána jako „spotřebovaná“, protože v globálním pohledu vody sice neubylo, ale místní lidé mají kvůli nedalekému datovému centru méně vody na pití nebo sprchování.

Datové centrum na oběžné dráze by tedy alespoň na první pohled nabízelo dvě výhody. Energii by mohlo brát zdarma a nepřetržitě: Na oběžné dráze jsou solární panely asi pětkrát (podle některých i desetkrát) výkonnější.

Slunečním paprskům totiž nepřekáží na cestě k panelu atmosféra, a na oběžné dráze lze navíc panely ke slunci nasměrovat prakticky kdykoli. Konkrétně během jednoho oběhu Země (cca 96 minut) je jen asi minuta, kdy je výhled na slunce zakrytý.

Složitější je to s chlazením. Mohlo by se zdát, že ve vesmíru se chlazení vyřeší samo – vždyť všichni víme, že je tam zima. Vesmír je sice studený, ale zároveň v něm panuje prakticky dokonalé vakuum. Vesmírná zima je tak „absencí tepla“. Aby se něco ochladilo, je potřeba teplo odvést, a k tomu je naopak vakuum maximálně nevhodným prostředím.

„Ochlazování se může realizovat pouze skrze vyzařování tepla,“ vysvětluje Amit Verma, profesor elektrotechniky na texaské univerzitě v Kingsville. Je tedy potřeba přibalit ohromné radiátory, aby se datové centrum zbavilo přebytečného tepla generovaného grafickými kartami. Podle některých odhadů by takové radiátory třeba pro 5GW centrum musely mít rozměry v řádech čtverečních kilometrů, jak uvádí výpočty amerického startupu Starcloud.

Nepřehlédnutelnou výhodou je také odstřižení takového datového centra od většiny myslitelných útoků nebo výpadků. Zemětřesení, války, povodně, výpadky, tsunami, nic z toho se satelitního datového centra ani zdaleka netýká. Pro některé firmy je už jenom naprosté odstřižení od pozemských strastí dostatečným důvodem pro to, aby nápad na mimozemské datové centrum prozkoumali. Společnost Lonestar například plánuje datová centra na Měsíci jako „zálohu pro nejhorší scénáře“.

Izolace s sebou ale nese i evidentní nevýhodu: Datové centrum obíhající na orbitě je izolované ode všeho, nejen od nepříjemností. Technici ze Země mohou opravovat věci softwarového rázu, ale jakmile by došlo na hardwarovou závadu, není možné poslat na místo montéra, aby vadnou součástku vyměnil. Z ohromného centra za miliardy dolarů může být velmi rychle jen obíhající smetí.

Vůči citlivému hardwaru je nepřátelská i vesmírná radiace. V extrémním případě může vést k znehodnocení prováděných výpočtů. Radiaci lze částečně odstínit: Testy společnosti Google ukazují, že jejich čipy TPU by měly vydržet extrémní prostředí alespoň pět let.

Nic z toho ale neodpovídá na základní otázku: Kolik to bude stát? První miniaturní datové centrum od firmy Starcloud už kolem naší planety obíhá. Místo tisíců GPU obsahuje jednu grafickou kartu Nvidia H100, zlatý standard pro trénink AI sítí. „Je to poprvé, co grafická karta, která se na Zemi používá ve skutečných datových centrech, letí do vesmíru a bude v provozu na oběžné dráze,“ chlubil se šéf firmy Philip Johnston. Tam ji dopravila raketa Falcon 9, jako ostatně většinu komerčních nákladů.

Ke skutečnému datovému centru to má samozřejmě daleko a nemá, ani nemůže sloužit k nějaké reálné úspoře. Starcloud nicméně ve své doprovodné studii (nejde o recenzovanou publikaci) řeší i ekonomický aspekt. Jako hlavní výhodu vyzdvihuje právě nepřetržitý provoz v perfektních podmínkách: „V USA může datové centrum dosahovat přibližně 24 % svého teoretického výkonu, v Evropě pak méně než 10 %,“ vysvětlují autoři.

Naproti tomu datové centrum na oběžné dráze má ideální podmínky po více než 95 % svého provozu. I při započtení nákladů na výrobu a vyslání do vesmíru by tak mělo dojít k deseti- až dvacetinásobným úsporám, tedy za předpokladu, že budou obě datová centra v provozu deset let.

To vidím jako důležitý problém těchto projektů. Datové centrum pro AI výpočty zastarává mnohem rychleji než klasické cloudové úložiště. Když připravíte nejnovější GPU, budou v porovnání s tím, co je k dispozici na Zemi, zastaralé nejpozději dva roky po orbitálním spuštění. A zatímco software lze aktualizovat na dálku, hardware nevyměníte. Jen pošlete nový a ten starý necháte shořet v atmosféře. Což je sice technicky vzato také druh recyklace, ale úplně ekologicky to nepůsobí.

Na konec jsem si nechal hmotnost, která je u všech orbitálních projektů klíčovým parametrem. Zatímco doprava po zemském povrchu je „skoro zadarmo“ a do cen provozu datového centra se prakticky nepropíše, u datacentra na oběžné dráze je to hlavní položka v rozpočtu.

Studie z listopadu 2025 (zatím nerecenzovaná) odhaduje, že při současných cenách za vesmírnou dopravu se datové centrum na orbitě zkrátka nevyplatí, bez ohledu na to, kolik by za svou pětiletou činnost ve vesmíru ušetřilo energie. Dostat na oběžnou dráhu datové centrum s nějakým solidním výkonem (aby se projevily výše zmíněné výhody) znamená dostat tam několik desítek tun materiálu. I kdyby byly satelity modulární (což nebude úplně jednoduché), pořád to znamená desítky startů v současnosti nejsilnějších raket.

„Používáme současnou cenu za vypuštění 3 600 dolarů za kilogram, na základě rakety Falcon 9 (v opakovaně použitelné konfiguraci), která se používá pro konstelaci Starlink,“ vysvětlují výzkumníci.

Při použití Falcon Heavy by cena klesla na polovinu. To je ale pořád příliš vysoká částka. Aby se datové centrum ekonomicky vyplácelo, musela by cena za dopravu za dopravený kilogram klesnout asi dvacetinásobně : „200 dolarů za kilogram je často uváděno společností SpaceX a dalšími jako práh, za kterým by vypuštění přestalo být limitujícím nákladovým faktorem pro ambiciózní programy,“ uvádějí výzkumníci z Google.

Tím se dostáváme zpět k Elonu Muskovi, který slíbil onen „milion datových center na orbitě“. Tím milionem se nesmíme nechat zmást. Musk má při svých slibech tendenci vždy sáhnout po tomto kulatém čísle. V minulosti sliboval milion robotaxíků už v roce 2020 (reálně jich jezdí několik desítek, a to teprve v roce 2025). Teď slibuje milion humanoidních robotů a milion satelitů.

To je zcela mimo aktuální možnosti nejen SpaceX, ale celého světa. Vyrobit tolik GPU prostě není technicky možné, i kdyby SpaceX koupilo všechny dostupné čipy. Ale ambice pustit se do toho naplno je myslím reálná. V současnosti je Silicon Valley uprostřed závodu k superinteligenci. Firmy jako Google, OpenAI, Anthropic, Amazon a Meta jsou připraveny investovat stamiliardy dolarů na cestě k teoretickému cíli, kde vítěz bere vše. Muskova xAI, která je nyní součástí SpaceX, se tohoto závodu účastní a logicky využije vše, co může.

Nespoléhám proto při hodnocení podobných projektů na intuici. Kdybych měl před 20 lety říci, jaká je šance, že v roce 2026 bude celý svět pokrytý vysokorychlostním satelitním internetem, zprostředkovaným tisícovkami aktivních satelitů, sebevědomě bych řekl, že je to ekonomicky nerealizovatelné a nejspíš technicky nemožné.

Muskovy predikce ohledně toho, že na orbitě už za pět let poběží větší výpočetní výkon než na Zemi, jsou podle mého opravdu nesmyslné. Zlepšování techniky ale jde po exponenciální, nikoliv lineární škále. A tak se sci-fi může stát realitou. Ne do pěti let, ale přesto mnohem rychleji, než jsme čekali.

V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.

Aktualizace: Do článku jsme přidali interaktivní kalkulačku nákladů.