مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في الفضاء: هل الفكرة واقعية؟

في كل مرة تطلب فيها من نموذج لغوي كتابة رسالة أو توليد صورة، يعمل في مكان ما على الأرض عنقود ضخم من الخوادم يستهلك كهرباء تعادل ما تستهلكه مدينة صغيرة. وينمو قطاع الذكاء الاصطناعي التوليدي بوتيرة جعلت مسألة تزويد مراكز البيانات بالطاقة تتحول من مهمة هندسية إلى مشكلة جيوسياسية. وفي هذا السياق تظهر فكرة بدت حتى وقت قريب خيالًا علميًا خالصًا: ماذا لو نقلنا مراكز البيانات إلى الفضاء؟

لفهم حجم المشكلة تكفي بضعة أرقام. فبحسب تقديرات وكالة الطاقة الدولية، ستستهلك مراكز البيانات في العالم بحلول عام 2026 أكثر من 1000 تيراواط/ساعة من الكهرباء سنويًا، أي ما يقارب استهلاك اليابان. وتعود حصة كبيرة من هذا النمو إلى البنية التحتية المخصصة لتدريب النماذج اللغوية الكبيرة وتشغيلها (الاستدلال). وتشتري شركات مثل Microsoft وGoogle وAmazon قدرات محطات نووية، وتبني منشآت طاقة خاصة بها، وتبرم اتفاقيات توريد مع مشغّلي المفاعلات النووية. لكن حتى ذلك قد لا يكفي. وفي الوقت نفسه يتزايد ضغط المنظمات البيئية والجهات التنظيمية: فمراكز البيانات لا تستهلك الكهرباء فحسب، بل تطلق كميات هائلة من الحرارة، ويتطلب تبريدها ملايين اللترات من المياه.

في هذا السياق تحديدًا لم تعد فكرة مراكز البيانات المدارية تبدو عبثية. فمنطق أنصارها بسيط وأنيق. ففي المدار تتوافر الطاقة الشمسية على مدار الساعة تقريبًا، إذ لا غيوم ولا ليل بالمعنى المعتاد، وتزيد شدة الإشعاع الشمسي بنحو 40 بالمئة عمّا هي عليه على سطح الأرض. أما تبريد الخوادم، الذي تنفق عليه مراكز البيانات الأرضية ما يصل إلى 40 بالمئة من طاقتها، فيُحل في الفضاء بأسلوب مختلف جذريًا: إذ تصرّف المشعّات الحرارة في برودة الفضاء المفتوح. وأخيرًا، لا يشغل مركز البيانات المداري أرضًا ثمينة، ولا يُحدث ضوضاء، ولا ينافس الأحياء السكنية على الموارد المائية.

انتقلت عدة شركات بالفعل من الحسابات النظرية إلى مشاريع ملموسة. فقد جمعت الشركة الأوروبية الناشئة Lumen Orbit تمويلًا لتطوير نموذج أولي لوحدة حوسبة مدارية. وتدرس الشركة الأمريكية Axiom Space، المعروفة ببعثاتها التجارية إلى محطة الفضاء الدولية، إمكانية وضع حاملات خوادم داخل وحدات محطة فضائية. وحتى الجهات الدفاعية أبدت اهتمامًا: إذ تموّل وزارة الدفاع الأمريكية (البنتاغون) أبحاثًا في الحوسبة الموزعة في المدار لمعالجة بيانات أقمار المراقبة. أما العامل الحاسم الذي نقل هذه الفكرة من نطاق الخيال إلى نطاق الحسابات الهندسية فهو الانخفاض الجذري في تكلفة الإطلاقات الفضائية. فقد خفّضت SpaceX تكلفة إيصال الكيلوغرام الواحد إلى مدار الأرض المنخفض بنحو عشرة أضعاف مقارنة بحقبة مكوك الفضاء، ويَعِد نظام Starship القابل لإعادة الاستخدام بخفض هذا الرقم عدة أضعاف أخرى.

غير أن هوّة من المشكلات التقنية تفصل بين التصور الجذاب والبنية التحتية العاملة. أولى هذه المشكلات وأوضحها تأخر الإشارة. فحتى في مدار منخفض على ارتفاع 500-600 كيلومتر، يبلغ زمن الاستجابة عشرات المللي ثانية، وهو مقبول للمعالجة الدفعية للبيانات أو لتدريب النماذج، لكنه حرج لتطبيقات الزمن الحقيقي.

والمشكلة الثانية هي الإشعاع. فالأشعة الكونية والجسيمات المشحونة في الرياح الشمسية تسبب ما يُعرف بالأعطال الفردية في الرقائق، إذ تقلب البتات في الذاكرة. وسيتعين إما تدريع معدات الخوادم، وهو ما يزيد الكتلة زيادة حادة، وإما تصميمها من الصفر بحيث تتحمل الإشعاع.

أما الصعوبة الثالثة فهي الصيانة. فعندما يتعطل قرص صلب على الأرض، يستبدله فني في دقائق. أما في المدار، فإن استبدال مكوّن واحد عملية فضائية مستقلة تبلغ كلفتها ملايين الدولارات.

وأخيرًا، فإن تفاقم مشكلة الحطام الفضائي يجعل أي بنية تحتية مدارية واسعة النطاق عرضة للخطر: فالاصطدام بقطعة بحجم سنتيمتر واحد قد يعطّل وحدة كاملة.

وهناك أيضًا مفارقة اقتصادية. فأنصار مراكز البيانات المدارية يؤكدون مزاياها البيئية، لكن عملية إطلاق الصواريخ نفسها ليست آمنة على الغلاف الجوي على الإطلاق. فكل إطلاق لصاروخ Falcon 9 يُطلق مئات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون والسخام في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، حيث لم يُدرس تأثيرها في طبقة الأوزون والمناخ بما يكفي. وإذا تطلّب إنشاء شبكة حوسبة مدارية مئات الإطلاقات، فقد يتبيّن أن الميزان البيئي ليس بالوضوح الذي تعرضه العروض التقديمية للشركات الناشئة.

ومع ذلك، سيكون من الخطأ التعامل مع هذه الفكرة بوصفها مجرد ضجة إعلامية أخرى. فتاريخ التقنية يُظهر أن أكثر التصورات جذرية كثيرًا ما تجد لنفسها مكانًا، وإن لم يكن بالصورة التي طُرحت بها أول مرة. ومن غير المرجح أن تحل مراكز البيانات المدارية محل الأرضية في المستقبل المنظور، لكنها قد تصبح مكمّلًا مهمًا لمهام محددة: تدريب النماذج الضخمة بصورة خاصة، ومعالجة بيانات الأقمار الصناعية، وتوفير الحوسبة للمناطق النائية. والأفق الواقعي لأولى المشاريع التجريبية هو نهاية هذا العقد. وإلى ذلك الحين، سيواصل قطاع الذكاء الاصطناعي البحث عن الطاقة على الأرض، وهو يتطلع إلى الأعلى بوتيرة متزايدة، إلى حيث لا تغيب الشمس أبدًا.