Resumo:
Na próxima quinta-feira, o Google colocará em órbita um satélite experimental. O satélite tem poder computacional suficiente para responder a solicitações simples de consultas de inteligência artificial do espaço. No mês passado, num laboratório em São Francisco, uma equipa de técnicos usando roupas de proteção e redes para o cabelo realizou vários testes no satélite do tamanho de um frigorífico encomendado pela Google e depurou-o e inspecionou-o repetidamente.
Primeiro eles inspecionam os painéis solares do satélite, que serão implantados no espaço e apontados para o sol. O satélite foi então colocado na bancada de testes e submetido a testes de vibração severos para verificar se os chips internos foram danificados durante o processo de decolagem e se toda a máquina se desintegraria. Os técnicos desenham cuidadosamente marcas de linhas finas em cada parafuso para determinar se os parafusos se soltaram durante o processo de vibração.
O satélite passou com sucesso no teste de vibração, todos os parafusos permaneceram apertados e o chip estava intacto. James Manica, vice-presidente sênior e chefe de pesquisa do Google, classificou os resultados dos testes como "muito bons", mas disse que ainda tinha dúvidas sobre o desempenho real do satélite depois que ele foi colocado em órbita.
Este trabalho faz parte do Projeto Suncatcher, um projeto ambicioso do Google. O projeto visa implantar data centers de inteligência artificial no espaço e usar energia solar para alimentá-los. No dia 1º de outubro, este satélite, produzido no laboratório de São Francisco e nomeado MVP pelo Google, será o primeiro passo dado pela gigante da tecnologia. O satélite será lançado em órbita em um foguete SpaceX Falcon 9 da Base da Força Espacial de Vandenberg, perto de Santa Bárbara, Califórnia.
Há apenas um ano, essa ideia parecia um sonho de ficção científica.
Elon Musk, Jeff Bezos, Sam Altman e outros expressaram apoio à ideia do data center orbital. Mas esta ideia enfrenta muitos desafios, incluindo o elevado custo de resistir à radiação espacial e de enviar o equipamento para fora da atmosfera. À medida que os centros de dados terrestres enfrentam oposição pública e restrições físicas, o apelo da implantação de instalações informáticas acima da Terra aumenta.
Deve-se observar que desta vez o Google não está lançando um data center completo, mas apenas um protótipo pré-experimental. O MVP é equipado com quatro chips especializados chamados unidades de processamento tensor (TPUs), com poder computacional equivalente a um servidor em um data center terrestre. Os painéis solares de satélite podem fornecer apenas cerca de 1 quilowatt de energia ao chip, o que é aproximadamente o mesmo que o consumo de energia de um secador de cabelo.
Mas esse poder é suficiente para ajudar o Google a testar o hardware no ambiente hostil do espaço. O satélite pode lidar com consultas simples de IA e foi projetado para ter uma vida operacional de um ano, mas pode orbitar a Terra por até seis anos. Eventualmente, ele retornará à atmosfera e queimará sob a influência da gravidade da Terra.
Manica disse que as expectativas do Google para este satélite são muito cautelosas.
"Falando francamente, não esperamos ser capazes de criar um sistema que possa ser colocado em uso prático de forma estável nos próximos anos." Ele comparou essa tarefa ao processo inicial de desenvolvimento de carros autônomos do Google: "Não se esqueça, o Google estudou isso por cerca de 15 anos antes de ver os resultados. Acho que este projeto seguirá um ritmo semelhante."
Brandon Lucia, professor de engenharia elétrica e de computação na Universidade Carnegie Mellon, disse que expandir de um único satélite para um grande cluster de satélites e construir um gigantesco data center distribuído exigirá muito tempo e enormes quantias de dinheiro.
“Depois que você entrar no estágio de implantação em larga escala, mais problemas de engenharia surgirão”, disse ele. “Este é um território desconhecido.”
O projeto Suncatcher foi proposto por Bryce Aguera y Alkas, 51 anos, vice-presidente do Google e pesquisador de IA que lidera uma equipe de pesquisa de tecnologia inteligente. Há cerca de três anos, ele participou de um encontro de empreendedores e pesquisadores de IA. O tema central da reunião foi o aumento do consumo de energia dos sistemas de IA. Após participar da reunião, Aguera y Alkas determinou que o data center deve ser transferido para o espaço para aproveitar ao máximo a energia solar.
Ele disse: "Tenho pensado nessa ideia desde que era criança. A ideia de usar energia estelar para cálculos existe há muito tempo em obras de ficção científica."
Agaila y Alkas rapidamente relatou a sua ideia a Manica. Manica não estava optimista no início, mas concordou em realizar experiências para verificar se os chips de IA podem ser arrefecidos no espaço e resistir à radiação espacial.
Então, em fevereiro de 2025, o Google enviou o chip de IA para o Laboratório Nuclear Crocker em Davis, Califórnia. Um grande acelerador de partículas em laboratório (um cíclotron, cujos ímãs foram usados em dispositivos semelhantes no Projeto Manhattan) irradiou o chip com uma dose equivalente à radiação total que o chip teria recebido se fosse exposto ao espaço por cinco anos.
A radiação espacial pode causar inversões de bits. Esse tipo de falha alterará o estado físico do circuito, transformando 0 em 1 ou 1 em 0 no código binário, o que pode facilmente causar falhas graves no sistema. Mas os resultados dos experimentos com ciclotron do Google são promissores: na maioria dos casos, os problemas de inversão de bits podem ser resolvidos reiniciando o chip.
Em maio de 2025, Manica organizou uma reunião, na qual Aguera y Alkas participou, reportou ao CEO do Google, Sundar Pichai, e candidatou-se para continuar avançando no projeto. Para sua surpresa, o cofundador do Google, Sergey Brin, também compareceu.
Brin e Pichai aprovaram rapidamente o projeto. Agella Yi Alkas citou as palavras originais de Brin: "Ok, essa ideia é viável, vamos discutir o plano de implementação."
Depois de receber aprovação de alto nível, o plano Suncatcher foi acelerado. O Google não divulgou o valor do investimento no projeto, mas espera que, à medida que os custos de lançamento de satélites diminuam, o custo dos data centers orbitais seja aproximadamente o mesmo que o dos data centers terrestres em meados da década de 2030.
O Google logo assinou um contrato com a Planet Labs, uma empresa de imagens de satélite na qual havia investido, e a contratou para fabricar satélites equipados com chips de IA. James Mason, diretor espacial do Planet Labs, disse que ele e Brin discutiram a ideia do poder da computação espacial por muitos anos, mas a ideia ainda era vaga na época.
“Naquela época, esse assunto ainda estava muito distante.” Mason disse: “Naquela época, grandes modelos ainda não haviam surgido e a demanda por poder de computação de IA ainda não havia entrado no estágio de crescimento exponencial”.
O Planet Labs concordou originalmente em lançar dois satélites para o Google em 2027. No entanto, o gigante da Internet espera entrar em órbita este ano e está disposto a correr riscos e encurtar o período de construção. Eric Stevens, diretor de engenharia de sistemas do Planet Labs, disse que, para acelerar o progresso, o Google instalou diretamente seus chips autodesenvolvidos nas plataformas de satélite prontas do Planet Labs para testes.
A maior dificuldade técnica está na dissipação de calor do chip AI: o chip gera muito calor durante a computação e processamento de informações. Os ventiladores são comumente usados no solo para dissipar o calor, mas os ventiladores não podem funcionar no ambiente de vácuo. A empresa do Vale do Silício desenvolveu, portanto, uma solução de dissipação de calor que utiliza múltiplas camadas de materiais termicamente condutores para dissipar o calor no espaço.
A camada inferior é o chip Google AI, colocado na placa-mãe verde; a camada superior é o material de interface térmica, uma folha verde clara em forma de pasta, semelhante em formato a um rolinho de frutas, que conecta o chip à camada de dissipação de calor de alumínio e cobre para conduzir o calor para longe da placa-mãe; a camada mais externa é uma placa de dissipação de calor por radiação, que dissipa o calor para o espaço.
Travis Beers, diretor sênior de gerenciamento de produtos do programa Suncatcher, disse: O chip pode funcionar continuamente no espaço por cerca de 15 minutos no máximo e depois deve ser desligado para resfriamento. Durante esse período, o chip pode processar consultas curtas e oferecer suporte ao grande modelo Gemini do Google para fornecer respostas.
O Google já está planejando as próximas etapas. Ela planeja lançar um par de satélites no próximo ano e também projetou um conjunto de mais de 80 satélites. Os satélites voarão em formação próxima, comunicarão entre si e processarão consultas de IA de forma colaborativa. O Google também está conversando com designers para considerar a construção de um satélite personalizado do comprimento de um campo de futebol.
Beers disse: "Se tudo o que fazemos funcionar perfeitamente depois de cinco anos, significa apenas que não corremos riscos suficientes e aprendemos apenas uma quantidade limitada. No longo prazo, se o projeto for realmente bem-sucedido, esse assunto acabará se tornando comum e as pessoas não pensarão que a consulta que iniciaram ao Gemini poderá ser concluída no espaço."
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