Die großen US-Techkonzerne stellen sich vor, Rechenzentren künftig im Orbit zu betreiben. Dabei ergibt sich jedoch ein Problem: Im luftleeren Raum kann die Abwärme nicht einfach abtransportiert werden. Das California Institute Of Technology (Caltech) und das Start-up Sophia Space haben dafür eine Lösung entwickelt.

Die besteht allerdings nicht in einem Kühlsystem für einen Satelliten, in dem das Rechenzentrum untergebracht ist. Vielmehr wurde eine neue Architektur für solche Rechenzentren entwickelt: Diese sollen modular aus „Thermal Integrated LEO Edge“ (Tile) aufgebaut werden. Diese bestehen aus einer Einheit für das Speichern und Verarbeiten von Daten, Solarpaneelen für die Energieerzeugung sowie Kühlpaneelen, die die Abwärme in den Weltraum abstrahlen. Jedes Tile hat also seine eigene Energieversorgung und sein eigenes Kühlsystem.

Um ein großes Rechenzentrum einzurichten, werden viele Tiles miteinander kombiniert. Vernetzt werden sie per Glasfaserkabel, über die Daten ausgetauscht werden. Die modulare Architektur ermögliche es zudem, ein Rechenzentrum im All durch das Hinzufügen von Tiles zu erweitern, teilte das Caltech mit.

Modulare, skalierbare und passiv gekühlte Rechen- und Datenspeichereinheit

„Man kann nicht einfach ein irdisches Rechenzentrum in den Weltraum verlegen“, sagte Leon Alkalai, Gründer und Technikchef von Sophia Space. Ein Rechenzentrum im All erfordere ein ganz neues Konzept für die Energieproblematik: „Die Kühlung im Weltraum ist nicht einfach. Die einzige Möglichkeit, ein Rechenzentrum im Weltraum zu kühlen, besteht darin, die Abwärme in den Weltraum abzustrahlen. Wir haben im Rahmen unserer Arbeit die Tile-Architektur entwickelt, eine modulare, skalierbare und passiv gekühlte Rechen- und Datenspeichereinheit, die zu einer großen Rechenzentrumsfläche im Weltraum zusammengesetzt werden kann, die mit Solarenergie versorgt wird und Wärme in den Weltraum abstrahlt.“

Die Arbeit ist ein Seitenprojekt des Caltech-Projekts zur Space-Based Solar Power (SBSP), also der weltraumgestützten Solarenergie, das im Jahr 2023 Energie drahtlos aus der Umlaufbahn übertragen hat. „Statt Energie aus dem Orbit auf die Erde zu übertragen, haben wir uns dafür entschieden, das Computing ins All zu verlagern und Daten zur Erde zu übertragen“, erläuterte Alkalai. „Das wichtigste technische Problem, das es zu lösen galt, war die Kühlung im Weltraum – was sehr schwierig war.“

Sophia Space hat für seine Entwicklung im Oktober 2024 Patentschutz beantragt. Das Patent wurde Mitte Juli erteilt, wie das Unternehmen erst jetzt mitgeteilt hat.

(wpl)