Когда ЦОДы в космосе станут экономически эффективными

Стоимость развертывания и эксплуатации ЦОДов в космосе в 3 раза дороже, чем на Земле. Для эффективного строительства дата-центров на орбите необходимы существенное снижение стоимости доставки грузов в космос и совершенствование технологий связи, говорят эксперты

Развитие технологий искусственного интеллекта (ИИ) требует колоссальных энергетических затрат на обеспечение работы центров обработки данных (ЦОД). По оценке Международного энергетического агентства, дата-центры потребляют порядка 1% электроэнергии от общего мирового объема, т. е. более 400 ТВт·ч (400 млрд кВт·ч). При этом, по расчетам агентства, к 2030 г. спрос на электроэнергию для ЦОДов вырастет более чем вдвое до 945 ТВт·ч.

Чтобы удовлетворить растущий спрос на энергию, некоторые компании рассматривают варианты размещения ЦОДов на околоземной орбите. Но пока затраты на создание и эксплуатацию орбитального дата-центра экономически неоправданны, говорится в материалах Центра макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования (ЦМАКП). Эффективной такая модель может стать только после кратного снижения стоимости вывода грузов в космос, уточняется в обзоре.

О том, когда развертывание орбитальных ЦОДов может стать реалистичным, какие страны смогут себе это позволить и как может измениться жизнь на Земле после строительства и ввода в эксплуатацию внеземных дата-центров, в материале «Ведомости. Аналитики».

Несопоставимые затраты

Хотя пока ни одна компания не реализует проект по строительству ЦОДа в космосе, но расчеты и сравнение стоимости наземных и орбитальных дата-центров производятся.

Сейчас создание космического ЦОДа намного затратнее наземного из-за стоимости вывода на орбиту Земли оборудования, в том числе вспомогательного, необходимого для работы технической системы, говорит директор научно-исследовательского центра компонентов мобильной связи и технологий их производства МФТИ Григорий Серегин. Еще одна значительная статья расходов – содержание ЦОДа на орбите. Это новая задача для человечества, замечает ученый.

По оценке Google Research на ноябрь 2025 г., при типовой массе оборудования порядка 40 кг на 1 кВт вычислительной мощности стоимость доставки и строительства ЦОДа в космосе должна составлять примерно $250–1000 за 1 кг, чтобы его экономика была сопоставима с экономикой ЦОДа на Земле. Это во много раз ниже текущей цены запуска, например, Falcon 9 ($3363 за 1 кг. – «Ведомости. Аналитика»), замечает эксперт по энергетике, доктор экономических наук Дмитрий Стапран. При этом в расчет не берется стоимость самого космического аппарата, связи и эксплуатации, которые будут кратно дороже земных, уточняет он. Даже если ЦОД получится экономически эффективно доставить на орбиту, остается вопрос каналов передачи данных и скорости передачи, обращает внимание эксперт.

Тем не менее Google ожидает, что к середине 2030-х гг. стоимость запуска на околоземную орбиту может снизиться до $200 кг за 1 кг. В этом случае себестоимость электроэнергии на орбитальном ЦОДе будет сопоставима с наземными источниками энергии, полагают в компании.

По оценке компании Starcloud, занимающийся разработкой размещения дата-центров в космосе, стоимость развертывания и эксплуатации орбитального ЦОДа мощностью 40 МВт в течение 10 лет составит $8,2 млн. В то же время строительство и 10 лет эксплуатации наземного ЦОДа мощностью 40 МВт Starcloud оценивает в $167 млн.

В обзоре ЦМАКПа отмечается, что Starcloud использует очень оптимистичную оценку вывода на орбиту 1 кг полезной нагрузки – $30 за 1 кг, что почти на два порядка ниже актуальной стоимости и предполагает существенное развитие ракет-носителей в долгосрочной перспективе. При более реалистичной оценке стоимости вывода полезной нагрузки в $3000 за 1 кг стоимость развертывания и эксплуатации орбитального ЦОДа мощностью 40 МВт превысит $500 млн, что более чем в 3 раза дороже наземного ЦОДа, подчеркивают эксперты ЦМАКПа.

Размещение ЦОДа на орбите минимум втрое дороже строительства наземного дата-центра, соглашается директор практики «Промышленность и технологии» Strategy Partners Антонина Бариева. Без устойчивого снижения стоимости запуска этот разрыв не сократится, подчеркивает эксперт. Разница в стоимости электроэнергии для орбитальных и наземных ЦОДов еще больше, замечает она. По различным оценкам, при нынешних ценах орбитальная энергия обходится примерно в 5–25 раз дороже в зависимости от региона сравнения, говорит эксперт.

Экономически эффективным создание орбитального дата-центра станет после снижения стоимости вывода полезной нагрузки в космос в несколько раз. По оценке консалтинговой компании SemiAnalysis, для успешной конкуренции орбитальных ЦОДов с земными стоимость вывода 1 кг полезной нагрузки в космос должна снизиться до $250.

По мнению Серегина, стоимость орбитальных ЦОДов может стать сопоставимой со стоимостью наземных дата-центров в процессе массовой реализации таких проектов. При самых позитивных оценках это займет несколько десятилетий активного внедрения, полагает эксперт.

Адекватной методики расчета стоимости жизненного цикла орбитального ЦОДа пока нет, говорит коммерческий директор «Рексофта» Антон Спирин. Теоретические расчеты окупаемости часто строятся на умножении цены запуска на массу серверной стойки, но на практике окупаемость не прослеживается, так как проекты требуют решения сложных технических задач. Для достижения сопоставимой с наземными аналогами стоимости необходимы переход к конвейерной сборке спутников-платформ, определение ключевых регионов покрытия, внедрение систем захоронения, развитие многоразовых ракет-носителей, гарантированный доступ к чипам и успешные натурные испытания электроники на орбите, перечисляет он.

В то же время строительство ЦОДов на Земле дорожает, так как получить разрешение на строительство и подключение дата-центра, а также построить новую генерацию становится все сложнее, обращает внимание интернет-омбудсмен, эксперт Института экономики роста им. Столыпина Дмитрий Мариничев. По его мнению, если стоимость запуска на орбиту получится снизить до $200 за 1 кг, уже в первой половине 2030-х гг. орбитальные ЦОДы смогут конкурировать с наземными для решения отдельных задач.

Технологические сложности

Заместитель директора исследовательского центра в сфере ИИ МИФИ Юрий Бородачев считает, что сравнивать орбитальный и наземный ЦОДы сейчас в целом некорректно, так как технологические процессы вычислительного оборудования не приспособлены к космической радиации. Серверы не предназначены для вывода на орбиту, так как имеют высокую массу, а используемые в них процессоры будут часто давать сбои без надлежащей радиационной защиты, поясняет он. «Земные системы питания и охлаждения отработаны до максимального снижения стоимости компонентов. При этом нет задачи сделать оборудование максимально компактным и легким», – отмечает ученый.

Еще одной проблемой является энергоснабжение, продолжает Бородачев. Мощность выработки Международной космической станции не превышает 120 кВт, тогда как для энергоснабжения одной серверной стойки необходимо 5–40 кВт, замечает эксперт. Дополнительной сложной задачей, по его словам, будет охлаждение оборудования в условиях космической радиации, а также его ремонт в будущем. Существует и проблема с системами связи, отмечает ученый. «Вся мировая информационная структура строится на применении оптоволоконных сетей с гигантской пропускной способностью. Размещение ЦОДов в космосе потребует создания новых высокоэффективных систем связи», – говорит Бородачев.

Мир входит в фазу структурного роста потребления электричества, говорил в ходе выступления на ПМЭФ-2026 в июне этого года главный исполнительный директор «Роснефти» Игорь Сечин. Уже сегодня во всем мире дата-центры потребляют около 500 ТВт·ч электроэнергии в год, что превышает общее потребление Франции. К 2035 г. этот показатель может вырасти в 2,5 раза до 1200 ТВт·ч, что сопоставимо с текущим уровнем потребления России, замечал он. Высокие темпы развития новых технологий уже в ближайшее время приведут к дефициту генерирующих мощностей, предупреждал Сечин. При этом ключевым ограничением, по его словам, останутся электросети и системы хранения энергии. Потребность в расширении и модернизации сетей достигнет 60 млн км к 2035 г. и 80 млн км к 2040 г., т. е. фактически потребуется удвоение существующей инфраструктуры, отмечал глава «Роснефти». В результате в ближайшие 25 лет суммарные инвестиции в электросети могут составить почти $16 трлн, говорил Сечин. Для этого капитальные затраты должны составлять порядка $600 млрд в год, что почти вдвое выше среднегодового уровня за предыдущие пять лет, отмечал он.

Страны с потенциалом

Несмотря на сложность задачи вывода дата-центров на орбиту, некоторые страны способны в будущем ее решить, считают опрошенные «Ведомости. Аналитикой» эксперты.

По мнению Серегина, такие проекты по силам тем странам, у которых есть возможность вкладывать деньги и использовать собственные технологии на всех этапах реализации проекта. Это, например, США и Китай, считает эксперт. У этих стран одновременно есть космическая промышленность, огромный спрос на вычисления и финансовые возможности, соглашается Мариничев. При этом по мере масштабирования проектов их участники будут прибегать к кооперации, добавляет он. Спирин видит потенциал строительства ЦОДов на орбите также у европейских стран, которые имеют компетенции в сферах микроэлектроники, ИИ, ракетно-космических запусков.

Сейчас развитие проектов в этой сфере определяют не государства, а компании, у которых уже есть вся вертикаль технологий – от собственной многоразовой ракеты до решений по удовлетворению спроса на вычисления для ИИ, отмечает Бариева. Экономика орбитального ЦОДа начнет работать в случае объединения аэрокосмического и облачного бизнеса, считает эксперт. Поэтому сейчас проекты в этой сфере в основном планируют американские технологические гиганты, которые одновременно инвестируют и в ракеты, и в ИИ-инфраструктуру, замечает она.

Позволить себе строительство орбитального ЦОДа могут только космические державы, согласен Стапран. При этом основной претендент в США не правительство, а SpaceX Илона Маска, которая недавно объединилась с разработчиком ИИ хAI, говорит эксперт. Маску принадлежит и сеть орбитальных спутников связи Starlink, напоминает он. О собственных разработках (Project Suncatcher) также заявлял Google, как и о возможности запуска при содействии SpaceX, замечает Стапран. Их единственный реальный конкурент – Китай, где похожую вертикаль государство выстраивает совместно с корпорациями, говорит Бариева. По ее мнению, другие страны пока не могут конкурировать с лидерами из-за отсутствия выстроенной вертикали необходимых технологических процессов.

У России есть опыт создания орбитальных вычислительных систем, напоминает Мариничев. Также в стране давно развивается редкая в мире технология – атомная энергия для космических аппаратов, замечает Бариева. Но в этой отрасли высокая компетенция в одном звене не конвертируется в конкурентоспособность, если остальные звенья цепочки отсутствуют или недоступны, говорит она. Поэтому для России больше подойдет кооперация, считает эксперт.

По мнению Спирина, Россия обладает высоким потенциалом войти в число стран-лидеров в сфере строительства орбитальных ЦОДов благодаря уникальной экспертизе в области космического теплоотведения и разработки космических платформ. При этом необходимо развитие специализированных технологий ИИ и создание собственной соответствующей компонентной базы (чипов), подчеркивает эксперт. Заместитель директора центра «Цифровая школа госуправления» РАНХиГС Петр Отоцкий считает, что пока такие проекты для России малоинтересны из-за сложностей с энергоснабжением и дефицита специалистов.-

Не вместо, а вместе

По мнению Спирина, смысл создания орбитальных ЦОДов не в замене наземных, а в том, чтобы создать инфраструктуру первичной обработки данных в космосе для локальных потребителей (других спутников и зондов). Передача сырой информации (например, спутниковых снимков) на Землю сейчас обходится дорого и передается она медленно, напоминает эксперт. Локальная аналитика на орбите кратно ускорит и удешевит получение готового результата, объясняет он. Создание космической экосистемы ЦОДов даст импульс развитию технологий в аграрном секторе, рыболовстве, геологии, геофизике, считает Спирин.

Схожего мнения придерживается Мариничев. По его мнению, появление орбитальных ЦОДов не приведет к снижению потребления электроэнергии на Земле. Вычислений станет намного больше, но часть затрат электроэнергии на них перейдет в космос, уточняет он.

Серегин полагает, что основной положительный эффект орбитальные ЦОДы будут оказывать на деятельность телекоммуникационных и военных организаций, являющихся владельцами космической инфраструктуры. Например, по его мнению, сократится время выдачи разведданных для ведения боевых операций и снизится задержка при передаче данных для оперативно-тактического командования.

Эксперименты с ЦОДами в космосе, скорее всего, ускорят развитие космических технологий – ракетостроения, спутниковой связи, роботизированного обслуживания в космосе, радиационно стойких чипов и оптических каналов передачи данных, полагает Стапран. При этом, по его мнению, жизнь на Земле при выводе ЦОДов на орбиту радикально не изменится. Потребители привыкли к облачным сервисам, поиску и ИИ, а где стоит сервер, для них не важно, заключает эксперт.