SpaceX et Blue Origin veulent transférer les data centers d'IA en orbite, mais la physique s'y oppose

L'idée semble presque irréprochable sur le papier : si l'IA se heurte à une pénurie d'énergie sur Terre, on peut élever les calculs en orbite, où le soleil brille presque constamment, et les nouveaux centres de données n'ont pas besoin d'être coordonnés avec les réseaux locaux et les autorités. Mais plus SpaceX et Blue Origin parlent de clusters informatiques spatiaux, plus dure est la réponse des scientifiques et des ingénieurs : le problème est présenté comme une solution à court terme, alors qu'il ne peut pas encore être résolu par la physique, l'économie ou l'architecture des systèmes orbitaux eux-mêmes. Le 30 janvier, SpaceX a déposé une demande auprès de la Commission fédérale des communications américaine pour lancer jusqu'à 1 million de satellites en orbite terrestre basse.

L'entreprise décrit le réseau comme une infrastructure informatique orbitale pour les modèles avancés d'IA. Les satellites doivent être placés à des altitudes de 500 à 2000 kilomètres, en les maintenant autant que possible du côté ensoleillé et en acheminant le trafic via Starlink. SpaceX a également demandé un assouplissement des délais de déploiement, selon lesquels la moitié de la constellation devrait normalement devenir opérationnelle dans six ans.

Sept semaines plus tard, Blue Origin a déposé une demande similaire. Son projet Sunrise prévoit 51 600 satellites en orbites héliosynchrones à des altitudes de 500 à 1800 kilomètres. Les calculs doivent être effectués dans l'espace, et les résultats seraient envoyés à la Terre via un réseau optique séparé, TeraWave.

En parallèle, les startups accélèrent aussi. Starcloud a levé 170 millions de dollars en mars avec une valorisation de 1,1 milliard de dollars et a déjà déployé un satellite avec des GPU Nvidia H100. Aethero teste cette année des ordinateurs de bord durcis aux radiations utilisant des puces Nvidia Orin NX.

L'intérêt pour de tels projets est compréhensible. La consommation mondiale d'électricité par les centres de données en 2024 a atteint environ 415 TWh, et elle pourrait dépasser 1000 TWh d'ici 2026. Les serveurs d'IA entraînent la croissance la plus rapide, avec une croissance annuelle prévue d'environ 30%.

En Virginie, les centres de données consomment déjà 26% de toute l'électricité, et en Irlande leur part pourrait atteindre 32% d'ici la fin de l'année. Sur Terre, il devient de plus en plus difficile de connecter rapidement de nouvelles capacités, de construire des réseaux et d'obtenir des permis, l'orbite apparaît donc comme un contournement séduisant. Mais ensuite commence la réalité de l'ingénierie.

Le principal ennemi d'un centre de données orbital est la chaleur. Sur Terre, les serveurs sont refroidis par l'air et les liquides, mais dans l'espace, l'excès d'énergie ne peut être dissipé que par rayonnement. Pour dissiper juste 1 mégawatt de chaleur et maintenir l'électronique autour de 20 degrés Celsius, il faut des radiateurs d'environ 1200 mètres carrés — c'est environ quatre courts de tennis.

Pour une installation avec même plusieurs centaines de mégawatts, les systèmes de dissipation thermique devraient être des ordres de grandeur plus importants que tout ce que l'humanité a déployé en orbite. Le deuxième problème est la radiation. En orbite basse, les puces ordinaires subissent des défaillances et des dommages physiques causés par les rayons cosmiques et les particules chargées.

La protection contre les radiations augmente le coût du matériel de 30–50% et réduit simultanément les performances de 20–30%. L'alternative de la redondance triple signifie envoyer trois copies de chaque puce dans l'espace, ainsi que trois fois plus de masse, de refroidissement et de consommation d'énergie. La troisième limitation est la latence.

L'entraînement des modèles avancés nécessite des liaisons entre nœuds au niveau des microsecondes, mais l'orbite basse offre des millisecondes entre les satellites et environ 60–190 millisecondes pour la propagation des signaux entre la Terre et l'orbite. Cela rend ces systèmes potentiellement plus utiles pour l'inférence que pour l'entraînement de grands modèles. Il y a aussi l'économie.

Une estimation pour un centre de données orbital de 1 GW dépasse 50 milliards de dollars — environ trois fois plus cher qu'une installation terrestre comparable, même en tenant compte de plusieurs années d'exploitation. Pour que l'informatique spatiale commence à sembler raisonnable, les coûts de lancement devraient, selon certaines estimations, tomber en dessous de 200 dollars par kilogramme, alors que l'économie actuelle des lancements de Starlink se situe approximativement dans la gamme de 1 000–2 000 dollars par kilogramme. Certains analystes pensent que pour une réelle concurrence, il faudrait un niveau de 20–30 dollars par kilogramme.

Même au sein de l'industrie de l'IA, l'idée est accueillie avec scepticisme : la question ne porte pas seulement sur le prix, mais aussi sur l'entretien banal — comment remplacer un GPU défaillant en orbite. Un front distinct de critique provient des astronomes. La demande de SpaceX a reçu environ mille commentaires publics, et la majorité d'entre eux exhortent le régulateur à ne pas approuver le projet.

Si une telle constellation apparaît, le ciel nocturne durant une partie importante de l'année pourrait contenir plus de satellites que d'étoiles visibles. Cela signifie plus de pollution lumineuse et de radiofréquences, ainsi qu'un environnement orbital encore plus encombré. La conclusion principale est celle-ci : les centres de données orbitaux ne semblent pas absurdes comme direction à long terme, surtout si les coûts de lancement chutent considérablement et que le réseau électrique terrestre continue à lutter avec la demande d'IA.

Mais entre la demande de dizaines de milliers ou même d'un million de satellites et un véritable réseau informatique spatial opérationnel et économiquement viable, il y a des années de défis non résolus. Par conséquent, à l'heure actuelle, c'est plutôt un pari sur un avenir lointain et un moyen de revendiquer l'orbite, qu'une réponse à la pénurie de puissance informatique dont le marché a besoin aujourd'hui.