A Academia Chinesa de Tecnologia Espacial acredita que quantidades significativas de poder computacional podem ser colocadas em órbita com os sistemas atuais, dependendo da resolução de alguns problemas.
Para o 15º Plano Quinquenal (2026-2030), a computação espacial foi definida como uma área prioritária pela estatal China Aerospace Science and Technology Corporation, que visa estabelecer infraestruturas de escala de gigawatts, como centros de dados orbitais, em um futuro próximo. Antes que essa infraestrutura possa ser instalada no espaço, diversos marcos técnicos precisam ser superados e desafios precisam ser resolvidos.
Esses itens faziam parte de um artigo publicado recentemente¹ pela Academia Chinesa de Tecnologia Espacial² e pelo Instituto de Engenharia de Controle de Pequim³ , e foram descritos da seguinte forma:
- Projetar e fabricar painéis solares dobráveis e estruturas de radiadores que maximizem tanto a exposição à luz solar para geração de energia quanto a área de dissipação de calor.
- Equipamentos padronizados, intercambiáveis e de baixo custo quando substituídos por sistemas robóticos sem intervenção humana no local.
- Estabelecer padrões e sistemas de comunicação que sejam simultaneamente de alto rendimento e baixo custo para serem usados em larga escala.
- Sistemas de prova que executarão satélites de computação baseados no espaço que possuem diagnóstico automático de falhas, capacidades de automanutenção e monitoramento do ambiente circundante 4 .
Alguns desses itens estão atualmente em fase de desenvolvimento, conforme descrito no artigo. No setor de energia, a China tem pesquisado, notavelmente, usinas solares espaciais para produzir energia limpa teoricamente ilimitada desde os anos 2000, com avanços tecnológicos recentes . Na área de comunicações, sistemas de comunicação óptica a laser bem financiados demonstraram capacidade de se comunicar com espaçonaves a cem gigabits por segundo em órbita terrestre baixa, ou com um satélite geoestacionário a um gigabit por segundo . Sistemas de gerenciamento e equipamentos substituíveis ainda são conceitos e precisarão ser comprovados por satélites de demonstração.
Com isso em mente, a Academia Chinesa de Tecnologia Espacial acredita firmemente que quantidades significativas de capacidade computacional baseada no espaço podem ser colocadas em órbita na próxima década por meio de um processo gradual. Isso envolveria o lançamento de um satélite experimental de 10 quilowatts e 1.000 quilogramas por volta de 2027, para demonstrar os avanços necessários em hardware e software, seguido por uma série de satélites de 500 quilowatts e 20.000 quilogramas até 2030, para comprovar a viabilidade de serviços em larga escala, antes da construção de uma infraestrutura completa na década de 2030.
Esses satélites seriam construídos em torno de cinco segmentos de hardware principais, conforme detalhado no artigo, sendo eles:
- Nós de computação de alto desempenho compostos por clusters de 6 GPUs que lidam com as principais tarefas de processamento.
- Interruptores de gerenciamento interno que formam uma rede para monitoramento e controle do cluster dentro do satélite.
- Interruptores de comunicação que conectam o satélite à Terra e a outras espaçonaves quando necessário.
- Computadores de gerenciamento que controlam a geração de energia, o monitoramento do status dos clusters e o controle geral do satélite.
- Unidades de armazenamento de dados que fornecem capacidade de armazenamento significativa e cache de dados em todos os sistemas de satélites.
Além da tecnologia e dos sistemas, o artigo também considerou brevemente as vantagens e a justificativa para o estabelecimento de computação espacial. Se colocada em uma órbita adequada, a computação orbital poderia funcionar o dia todo em plena capacidade graças à energia solar constante, sem precisar pagar por ela da rede elétrica terrestre, reduzindo assim os custos operacionais, que deveriam ser muito baixos se os sistemas forem confiáveis. O sistema também poderia complementar o plano “Dados do Leste e Computação do Oeste” , no qual os dados são produzidos no leste da China, região com alta densidade de atividades, e processados no oeste, região com maior densidade energética e menor população, para reduzir emissões e custos.
Fora das empresas estatais, a China já está fazendo progressos significativos em sistemas operacionais, possivelmente liderando os esforços globais . A ADA Space (国星宇航) já tem seus primeiros doze satélites sendo utilizados ativamente por usuários, enquanto assina acordos estratégicos , antecipando uma triplicação da capacidade computacional este ano, com o lançamento de mais satélites. A empresa optou por uma abordagem semelhante à de uma mega-constelação para manter seu sistema online e reduzir custos . Outras entidades, como o Instituto de Tecnologia Espacial Astro-Future de Pequim (北京星辰未来空间技术研究院), são bem financiadas para seguir uma abordagem similar à do governo. A coordenação e as discussões entre as iniciativas também estão sendo facilitadas pelo Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação (中华人民共和国工业和信息化部).
1 – Intitulado ‘Tecnologias para Construção e Gestão Operacional de Centros de Computação Espacial (太空计算中心构建及运营技术研究)’.
2 – Sob a responsabilidade da Corporação de Ciência e Tecnologia Aeroespacial da China.
3 – Sob a tutela da Academia Chinesa de Tecnologia Espacial.
4 – Para evitar detritos ou outras espaçonaves que possam não conseguir manobrar.
5 – Aqui está um conceito do artigo sobre como um rack de computação espacial poderia ser:
6 – Uma GPU, ou unidade de processamento gráfico, é projetada principalmente para renderizar cenas geradas por computador, realizando cálculos matemáticos rapidamente, o que também as torna úteis para pesquisa e outras aplicações baseadas em matemática.
7 – Em termos de avanços tecnológicos e financeiros necessários, lançamentos menores podem ser viabilizados.
Fonte: Academia Chinesa de Tecnologia Espacial