Rechenzentrum im Orbit: China schickt Supercomputer-Satelliten ins All

Könnten Supercomputer bald in den Weltraum umziehen? China hat die ersten zwölf Satelliten seiner "Three-Body Computing Con­stel­la­tion" ins All befördert, die mit KI-Chips und Laser-Kommunikation ausgestattet sind. Es gibt Vorteile gegenüber herkömmlichen Da­ten­zentren - aber auch beachtliche Hürden.

Chinas Netzwerk zur Datenverarbeitung im Erdorbit

Das chinesische Unternehmen ADA Space hat in Kooperation mit dem Zhijiang Laboratory und der Neijang Hightech Zone die ersten zwölf Satelliten eines umfassenden Orbitalnetzes in die Erdumlaufbahn transportiert. Diese Satelliten sind die ersten Komponenten des "Star Compute"-Programms und stellen den Beginn der geplanten "Three-Body Computing Constellation" dar, die perspektivisch 2800 Satelliten umfassen soll.

Die technischen Spezifikationen jedes einzelnen Satelliten beinhalten ein KI-Modell mit acht Milliarden Parametern bei einer Rechenkapazität von 744 Teraflops (Floating Point Operations Per Second). In der Gesamtheit erreichen die zwölf Satelliten eine kombinierte Rechenleistung von fünf Petaflops.

Zum Vergleich: Der leistungsstärkste deutsche Supercomputer "Hawk" am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) verfügt über eine Kapazität von 26 Petaflops. Obwohl die Satellitenflotte damit gegenwärtig nicht mit den leistungsfähigsten terrestrischen Rechenzentren konkurrieren kann, bietet sie spezifische Vorteile für bestimmte Anwendungsfelder.

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Effizienzpotenziale der orbitalen Datenverarbeitung

Die konventionelle Methode der Satellitendatenverarbeitung weist zunehmende Limitierungen auf. Nach aktuellen Schätzungen erreichen weniger als zehn Prozent der von Satelliten gesammelten Daten die Erdoberfläche, bedingt durch begrenzte Übertragungsbandbreiten und die limitierte Verfügbarkeit von Bodenstationen.

Das neue Satellitennetzwerk nutzt Laserkommunikation mit Datenraten von bis zu 100 Gigabit pro Sekunde und verfügt über eine gemeinsame Speicherkapazität von 30 Terabyte. Durch die Datenverarbeitung direkt im Orbit können die Satelliten bereits analysierte und damit substanziell reduzierte Datensätze zur Erde übermitteln.

Ressourceneffizienz als weiterer Aspekt

Laut Informationen der South China Morning Post könnten konventionelle Rechenzentren bis 2026 jährlich mehr als 1000 Terawattstunden Elektrizität konsumieren - ein Wert, der etwa dem gesamten Stromverbrauch Japans entspricht. Allein Google benötigte im Jahr 2022 rund 19,7 Milliarden Liter Wasser für Kühlzwecke seiner Datenzentren.

Jonathan McDowell von der Harvard-Universität weist darauf hin, dass orbitale Rechenzentren Solarenergie direkt nutzen und Wärmeenergie ins Weltall abführen können, was potenziell den Energiebedarf und die Umweltauswirkungen verringert.


Ungeachtet der Vorteile stehen Weltraum-Rechenzentren zudem vor erheblichen Herausforderungen. Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Hardware im Orbit sind mit extremem Aufwand verbunden oder praktisch nicht realisierbar. Die Strahlenexposition kann zu technischen Störungen führen. Zudem ist die Betriebsdauer von Satelliten begrenzt, was regelmäßige Ersatzmissionen erforderlich macht.

Was haltet ihr von dieser Entwicklung? Seht ihr in der Verlagerung von Rechenzentren ins All die Zukunft der Datenverarbeitung oder überwiegen die Nachteile? Teilt eure Gedanken in den Kommentaren.


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