L’ère de l’informatique spatiale est en marche, mais son développement soulève des défis majeurs. De nombreuses entreprises, dont SpaceX et Google, investissent dans des centres de données en orbite, mais la réalité technique est plus complexe qu’elle n’y paraît.
Lors de la conférence GTC de Nvidia en mars, le PDG Jensen Huang a proclamé que “l’informatique spatiale, la dernière frontière, est arrivée.” L’idée de centres de données en orbite, longtemps considérée comme de la science-fiction, est désormais en passe de devenir une réalité commerciale. Des entreprises comme SpaceX, qui a acquis xAI, envisagent de créer une constellation de centres de données spatiaux. Google a également annoncé le projet Suncatcher, en collaboration avec Planet, visant à lancer deux satellites équipés de puces d’intelligence artificielle Google Tensor Processing Unit (TPU) d’ici début 2027. Parallèlement, la startup Starcloud a proposé à la Federal Communications Commission une constellation de 88 000 satellites pour des centres de données orbitaux.
Ces initiatives impliquent la création de flottes de satellites, chacun abritant des unités de traitement graphique (GPU) de qualité IA, interconnectées par des liaisons optiques en espace libre et communiquant avec la Terre via des liaisons micro-ondes. Les partisans de l’informatique spatiale soulignent les avantages de cette technologie : énergie solaire abondante, refroidissement naturel et protection contre les perturbations terrestres comme les tremblements de terre et les inondations. Cependant, une analyse plus rigoureuse des défis physiques de l’informatique spatiale révèle des réalités moins optimistes.
Le refroidissement naturel, souvent cité comme un avantage, est en fait une idée reçue. Même si l’espace est froid, il manque d’atmosphère, ce qui rend les mécanismes de refroidissement par conduction et convection inapplicables. La seule option est le rayonnement, ce qui nécessite une surface coûteuse pour dissiper la chaleur. De plus, bien que l’énergie solaire soit disponible, la collecte efficace via des panneaux solaires nécessite un contrôle d’attitude complexe pour maintenir un alignement parfait vers le soleil. En outre, les radiations ionisantes dans l’espace, provenant des rayons cosmiques et d’autres sources, posent des défis uniques, dégradant les panneaux solaires, les refroidisseurs radiatifs et les puces elles-mêmes.
Étant donné la difficulté de maintenance dans l’espace, une redondance doit être intégrée dès le lancement, et les estimations de coûts doivent tenir compte de la dégradation de l’efficacité au fil du temps. À ABI Research, où je travaille comme analyste aérospatial, nous avons effectué une comparaison des coûts de possession entre un centre de données terrestre et un centre orbital. Nos résultats montrent que le coût de lancement et de fonctionnement d’un GPU dans l’espace pendant un an est au moins un ordre de grandeur supérieur à celui d’un centre de données terrestre. En utilisant un modèle simple, supposant un serveur Nvidia H100 lancé avec un panneau solaire et un radiateur de taille adéquate, nous avons utilisé le coût de lancement optimiste de SpaceX de 44 USD par kilogramme et un coût énergétique terrestre de 0,20 USD par kilowattheure. Cette évaluation, bien qu’approximative, révèle des enjeux réels et souligne les défis financiers et techniques que doivent surmonter ces projets ambitieux.