- Pusat data luar angkasa berada dalam kondisi yang lebih tidak menguntungkan daripada pusat data berbasis Bumi di semua elemen inti seperti daya, pendinginan, radiasi, dan komunikasi
- Baik tenaga surya maupun sumber daya nuklir tidak mampu memasok daya yang cukup untuk menjalankan GPU; bahkan panel surya seukuran ISS pun hanya dapat mengoperasikan sekitar 200 GPU
- Di lingkungan vakum, pendinginan konveksi tidak mungkin dilakukan, sehingga dibutuhkan radiator dan sistem kendali termal yang kompleks; bahkan sistem setingkat ISS pun hanya mampu mendinginkan sekitar 16 GPU
- Radiasi luar angkasa mematikan bagi GPU·TPU, karena latch-up dan SEU dapat merusak chip atau menurunkan kinerja secara drastis
- Bandwidth komunikasi juga jauh lebih rendah dibandingkan di darat, sehingga secara keseluruhan konsep ini sangat tidak efisien dari sisi biaya terhadap kinerja
Masalah daya
- Sumber daya yang dapat digunakan di luar angkasa hanya ada dua: tenaga surya dan tenaga nuklir (RTG)
- Tenaga surya tidak jauh berbeda dari di darat, dan karena kehilangan akibat atmosfer sangat kecil, hampir tidak ada keunggulan efisiensi
- Panel surya ISS berukuran sekitar 2.500㎡ dengan output maksimum 200kW, sehingga hanya dapat menjalankan sekitar 200 GPU
- Untuk menyamai tingkat pusat data OpenAI di Norwegia (100.000 GPU), diperlukan peluncuran 500 satelit sekelas ISS
- RTG hanya menyediakan output sekitar 50~150W, sehingga bahkan satu GPU pun tidak bisa dijalankan
Batasan kendali termal
- Di luar angkasa tidak ada udara sehingga pendinginan konveksi tidak mungkin, dan panas hanya bisa dibuang lewat konduksi dan radiasi
- Active Thermal Control System (ATCS) milik ISS menggunakan loop pendingin amonia dan radiator, serta mampu menangani 16kW (sekitar 16 GPU)
- Luas radiatornya 42,5㎡, dan untuk sistem kelas 200kW dibutuhkan radiator seluas 531㎡
- Dalam kasus ini satelit akan menjadi jauh lebih besar daripada ISS, tetapi hanya memberikan kinerja setara 3 rak server di darat
- Dengan mencontohkan pengalaman merancang sistem kamera berdaya rendah, ditegaskan bahwa perangkat keras luar angkasa mensyaratkan desain berdaya sangat rendah secara ekstrem
Masalah ketahanan radiasi
- Radiasi luar angkasa terdiri dari partikel matahari dan sinar kosmik, dan berbagai partikel berkecepatan tinggi, dari elektron hingga inti oksigen, dapat merusak chip
- Dampak utamanya adalah single event upset (SEU) dan single event latch-up (latch-up)
- SEU menyebabkan kesalahan bit sementara, sedangkan latch-up menyebabkan kerusakan permanen pada chip
- Dalam operasi jangka panjang, Total Dose Effect menurunkan kinerja transistor serta menyebabkan penurunan kecepatan clock dan peningkatan konsumsi daya
- Pelindung radiasi memiliki efektivitas terbatas, dan bahkan bisa memperburuk keadaan karena peningkatan massa dan risiko terbentuknya partikel sekunder
- GPU·TPU adalah yang paling rentan terhadap radiasi karena transistor yang kecil dan struktur die berluas besar
- Chip untuk penggunaan luar angkasa hanya memiliki kinerja setingkat PowerPC tahun 2005, dan jika GPU dibuat dengan cara yang sama maka kinerjanya akan turun secara ekstrem
Kendala komunikasi
- Sebagian besar satelit hanya mampu mentransmisikan hingga sekitar 1Gbps melalui komunikasi nirkabel
- Komunikasi laser sedang dicoba, tetapi tidak stabil bergantung pada kondisi atmosfer
- Dibandingkan dengan koneksi antarrak 100Gbps atau lebih di pusat data darat, kesenjangan bandwidth sangat besar
Kesimpulan
- Pusat data luar angkasa memiliki tingkat kesulitan realisasi yang sangat tinggi dalam semua aspek seperti penyediaan daya, pendinginan, radiasi, dan komunikasi
- Dibandingkan di darat, biayanya berlebihan dan kinerjanya rendah, serta keandalannya juga menurun dalam operasi jangka panjang
- Bahkan jika secara teknis memungkinkan, gagasan ini dinilai sama sekali tidak masuk akal dari sisi ekonomi maupun efisiensi
- Singkatnya, ini adalah ide yang katastrofik yang mengabaikan kenyataan bahwa “ruang angkasa itu sulit (space is hard)”
1 komentar
Komentar Hacker News
Bukan ide yang bagus untuk begitu saja percaya ketika para ahli berkata “mustahil”
Sains dan teknologi maju satu pemakaman demi satu pemakaman
Yang penting adalah menurunkan biaya akses ke luar angkasa 10–100 kali lipat dengan roket yang dapat digunakan ulang
ISS tidak efisien karena dirancang saat akses ke luar angkasa masih sangat mahal
Sekarang kita bisa memanfaatkan teknologi termal dari perangkat mobile atau pendinginan radiasi
Jika biayanya turun, orang-orang yang lebih unggul dalam naluri praktis daripada gelar akademik bisa ikut terlibat dalam proyek luar angkasa
Eksperimen kreatif yang mustahil di Bumi bisa dilakukan di luar angkasa — misalnya menciptakan konveksi di dalam perangkat yang berputar
Dalam sains, sangat jarang inovasi muncul dari segelintir jenius
Di balik pengecualian seperti Heisenberg atau Einstein, ada ribuan penemu mesin gerak abadi yang gagal lalu terlupakan
Kemajuan ilmiah yang nyata adalah proses yang lambat, kolektif, dan bertahap
Kadang ucapan “mustahil” memang benar
Hukum fisika tidak bisa diabaikan, sekuat apa pun kemauannya
Luar angkasa masih merupakan tempat di mana real estat nyaris gratis
Setidaknya sampai modal Saudi atau private equity mengubahnya menjadi sumber daya langka
Ini bercanda, tapi di luar angkasa semua orang mungkin bisa naik roket ke drive-thru McDonald’s luar angkasa
Jika tidak punya ide untuk menyelesaikan masalah-masalah yang diajukan, sebaiknya jangan mulai
Tidak ada udara, jadi tidak ada medium untuk menyebarkan panas
Pada akhirnya suhu internal bisa terus naik dan menjadi oven tata surya
Sejujurnya, saya rasa tidak ada perusahaan serius yang benar-benar berniat membangun pusat data di luar angkasa
Tujuan sebenarnya adalah membuat narasi yang menyembunyikan masalah pusat data di darat dengan “mengatakan akan melakukannya”
Karena kebanyakan orang tidak tahu betapa sulitnya perpindahan panas dalam vakum
Tapi harga tenaga surya terus turun, jadi pasokan listrik saat malam atau cuaca mendung adalah hambatan yang sebenarnya
Sebenarnya tidak baru, tapi untuk menjaga citra yang “berorientasi masa depan”
Pada akhirnya ini adalah pemasaran yang dibangun di atas janji masa depan
Saat penolakan terhadap pusat data makin besar, mereka menenangkan investor dengan visi ala fiksi ilmiah seperti “kami akan memindahkannya ke luar angkasa”
Ini bukan karena bodoh, tetapi karena tujuannya adalah “menghasilkan uang secepat mungkin”
Saya juga skeptis, tetapi untuk masalah pendinginan saya rasa membandingkan ISS dengan konstelasi satelit kecil itu kurang tepat
Sistem pendingin 16kW milik ISS ditujukan untuk struktur besar, sedangkan Suncatcher adalah satelit kecil di kisaran 2kW
Jika berupa klaster satelit kecil yang terhubung lewat tautan optik, pendinginan pasif mungkin sudah cukup
Namun menurut saya dampak iklim dari peluncuran dan umur pakai pendek selama 5 tahun adalah masalah yang lebih besar
Jadi 2kW jauh dari batas satelit modern
Jika melihat buku 『A City on Mars』
Di sana dikatakan bahwa permukiman mandiri di Bulan atau Mars hampir mustahil
Seperti pangkalan Antarktika atau kasus Biosphere II, semuanya sulit dipertahankan tanpa pasokan
Kesimpulannya, tanah terburuk di Bumi pun lebih baik daripada real estat terbaik di Mars
Sebagai referensi, dokumenter tentang permukiman paling terisolasi di dunia yang pernah muncul di HN juga menarik
Tautan terkait
Agar mendapat pandangan yang seimbang, sebaiknya dibaca bersama buku tandingan seperti 『The Case for Mars』
Kurang ada pendekatan pemecahan masalah
Sebagai gantinya, saya merekomendasikan untuk membaca makalah bantahan dari NSS bersama-sama
Memang benar pusat data di darat lebih murah, tetapi ada beberapa hal yang dilewatkan artikel ini
ISS adalah teknologi berusia 30 tahun, dan sekarang efisiensi tenaga surya sudah jauh lebih tinggi
Berkat Starship dan New Glenn, biaya peluncuran juga sedang turun tajam
Starlink sudah menyediakan internet latensi rendah bagi jutaan orang
Transmisi tenaga surya dari luar angkasa juga bukan lagi fiksi ilmiah murni
Jika teknologi terus berkembang, hal yang sekarang tidak realistis bisa saja menjadi mungkin
Walaupun efisiensi tenaga surya membaik, itu tidak menyelesaikan masalah pendinginan
Selain itu, kecepatan Starlink lebih lambat dan latensinya lebih tinggi dibanding kabel serat optik di darat
Tenaga surya luar angkasa juga sudah dibahas selama puluhan tahun tanpa kelayakan ekonomi
Satu rak GPU saja bisa membutuhkan puluhan kW dan beratnya sampai hitungan ton
Pada akhirnya jika pindah ke orbit geostasioner, daya menjadi stabil tetapi latensinya membesar
Bicara soal efek pembelajaran pun tidak menunjukkan kemajuan nyata
Tetapi klaim tanpa angka dan dasar sama sekali tidak berarti
Saya ingin bertanya apakah dia memang punya kapasitas untuk dibandingkan dengan orang yang benar-benar pernah membuat perangkat keras luar angkasa
Panel surya bisa dirancang jauh lebih ringan di luar angkasa
Karena tidak ada beban seperti angin, gravitasi, atau hujan es
Pembuangan panas bisa diatasi dengan sirkulasi refrigeran, dan jika dibuang pada suhu tinggi maka luas radiator yang dibutuhkan menurun drastis
Pelindung radiasi juga menjadi makin efisien seiring membesarnya skala
Pada akhirnya ini soal skala, dan jika diperbesar saya rasa semua itu cukup bisa diatasi
Gagasan pusat data luar angkasa pada dasarnya terlihat seperti upaya menghindari kontrol negara
Negara mengendalikan tanah, listrik, dan infrastruktur internet
Jadi dengan menempatkan infrastruktur independen di luar angkasa, aset bisa dioperasikan di luar pengaruh negara
Ketika penambangan asteroid dan hunian luar angkasa menjadi mungkin, kekuatan negara melemah
Dan korporasi naik menjadi kekuatan baru
Akhirnya Bumi hancur oleh perang dan gray goo (bencana nanobot)
Manusia bertahan hidup dengan mengunggah kesadaran ke tubuh robot
Semua perusahaan peluncuran bergantung pada izin dan pendanaan pemerintah
Infrastruktur luar angkasa sangat rentan terhadap serangan negara
Terlihat bahwa jika negara memang berniat, penghancurannya bisa dilakukan dengan mudah
Tapi jika peralatannya tak berawak, tak ada pihak yang bisa dimintai tanggung jawab saat diserang
Luar angkasa bukan wild west tanpa hukum
Dari sudut pandang seseorang yang pernah menangani sistem avionik di NASA
Menurut saya tulisan ini merangkum dengan baik mengapa pusat data luar angkasa tidak memungkinkan
SEU (single-event upset) dan masalah panas sama-sama inti persoalannya
ISS pun mengalami SEU di LEO (orbit rendah Bumi), dan itu lebih sering terjadi di Anomali Atlantik Selatan
Pertanyaan pertama yang muncul adalah “bagaimana cara mendinginkannya?”
Revisi besar-besaran Airbus juga terkait masalah SEU
Logika redundansi dua atau tiga kali dipakai untuk mendeteksi kesalahan, tetapi jika diterapkan ke GPU maka paralelismenya banyak hilang
Pada akhirnya jadi tidak efisien
Jika biaya investasi awal diabaikan, mungkin biaya pendinginan bisa dihemat
Mungkin itulah “nilai jual” dari ide ini
Sumber utama energi di luar angkasa hanya tenaga surya dan energi nuklir
Kalau begitu, sulit mengharapkan pemerintah AS atau dana Saudi
Sebaliknya, besar kemungkinan ini akan dibungkus sebagai investasi swasta atau dana bergaya koin
Pada akhirnya akan lahir lagi narasi lain tentang “WeWork versi luar angkasa + SBF + Musk”
Saat ini sudah ada lebih dari 8.000 satelit Starlink di orbit
Setiap satelit memiliki panel surya seluas 30㎡, jadi totalnya mencapai 240.000㎡
Itu sekitar 10 kali ISS, dan versi generasi berikutnya direncanakan membawa panel 250㎡
Teknologi pelindung radiasi dan pembuangan panas pada dasarnya sudah terbukti
Pada akhirnya masalah yang tersisa hanyalah biaya, dan biaya peluncuran ke luar angkasa terus turun
Biaya perawatannya juga astronomis
Maka sama sekali tidak ada kelayakan ekonomi
Masalah-masalah yang ditunjukkan artikel itu tetap belum terselesaikan secara mendasar