Các tỷ phú muốn xây trung tâm dữ liệu ở khắp mọi nơi, kể cả ngoài không gian

Các tỷ phú công nghệ từ lâu đã say mê không gian vũ trụ. Tuy nhiên, khi những công ty AI lớn nhất thế giới đang chạy đua xây dựng thêm các trung tâm dữ liệu trong nỗ lực tìm kiếm lợi nhuận, không gian dần được nhìn nhận không chỉ như một dự án đam mê, mà còn là một cơ hội kinh doanh thực sự.

Chỉ riêng trong năm 2025, đã có sáu đề xuất xây dựng các trung tâm dữ liệu AI quy mô lớn được công bố, với nhu cầu điện năng lên tới nhiều gigawatt. Đây là mức công suất mà chỉ mới năm 2024 vẫn còn được xem là điều khó tin. Trên Trái Đất, ngày càng nhiều người nhận ra rằng các trung tâm dữ liệu tiêu thụ lượng điện khổng lồ, chiếm nhiều đất và nước, tạo ra ít việc làm, gây ô nhiễm môi trường và đẩy giá điện tăng cao.

Từ thực tế đó, một ý tưởng táo bạo xuất hiện: đưa các trung tâm dữ liệu lên quỹ đạo quanh Trái Đất, thay vì đặt trên mặt đất. Trung tâm dữ liệu ngoài không gian, thường tồn tại dưới dạng các vệ tinh gắn pin mặt trời, đang trở thành trào lưu mới của các tập đoàn công nghệ lớn và là lĩnh vực đầu tư mới của Thung lũng Silicon. Theo lý thuyết, ánh sáng Mặt Trời trong không gian có thể cung cấp nguồn năng lượng dồi dào để vận hành các hệ thống AI hiện đại. Tuy nhiên, việc hiện thực hóa ý tưởng này không hề đơn giản.

Elon Musk, Jeff Bezos, Sundar Pichai và Eric Schmidt, cựu CEO Google và hiện là CEO startup Relativity Space, đều đã mở rộng trọng tâm hoạt động của các công ty tên lửa sang hướng xây dựng trung tâm dữ liệu ngoài không gian. Một số startup chuyên theo đuổi ý tưởng này, như Aetherflux tại Mỹ, đã công bố kế hoạch triển khai cụ thể. Một số khác chọn cách hợp tác với các tên tuổi lớn, điển hình là Planet hợp tác với Google, hay Starcloud, startup được Nvidia hậu thuẫn, đã phóng một vệ tinh chứa GPU H100 vào tháng 11 trong một nhiệm vụ của SpaceX. Trước đó, Trung Quốc cũng đã phóng 12 vệ tinh siêu máy tính có khả năng xử lý dữ liệu trực tiếp trong không gian. Châu Âu cũng bày tỏ sự quan tâm khi một viện nghiên cứu tại đây gọi trung tâm dữ liệu ngoài không gian là “cơ hội đang nổi lên nhanh chóng”.

Image: Kristen Radtke / The Verge; Getty Images

Dù vậy, giới khoa học vẫn tỏ ra hoài nghi. Nhà thiên văn học Jonathan McDowell, người theo dõi mọi vật thể được phóng lên không gian từ cuối những năm 1980, cho rằng việc đưa bất kỳ thiết bị nào lên quỹ đạo đều vô cùng tốn kém. Theo ông, nhiều dự án khởi nguồn từ suy nghĩ rằng không gian hấp dẫn nên cần làm điều gì đó ở đó, thay vì đặt câu hỏi liệu có thực sự cần thiết phải đưa hoạt động đó lên không gian hay không.

Một lợi thế lớn của trung tâm dữ liệu quỹ đạo là khả năng tiếp cận nguồn năng lượng mặt trời gần như vô hạn khi các vệ tinh bay quanh Trái Đất theo quỹ đạo đồng bộ Mặt Trời. Tuy nhiên, để có thể liên lạc hiệu quả mà không cần các ăng-ten cỡ lớn, những trung tâm dữ liệu này buộc phải hoạt động ở quỹ đạo thấp, cách mặt đất khoảng 600 đến 1.000 km.

Tháng 11 vừa qua, Google công bố kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu quỹ đạo mang tên Project Suncatcher. Dự án dự kiến khởi động vào đầu năm 2027 với hai vệ tinh nguyên mẫu. Về lâu dài, Google cho biết có thể triển khai tới 81 vệ tinh, mỗi vệ tinh mang chip TPU và di chuyển theo cụm có diện tích khoảng 1 km², với khoảng cách từ 100 đến 200 mét giữa các vệ tinh. Thay vì kết nối các GPU bằng dây cáp như trên Trái Đất, Google dự định sử dụng tia laser để liên kết các chip TPU giữa các vệ tinh.

Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng kế hoạch này tiềm ẩn không ít rủi ro. Nhóm vệ tinh sẽ phải hoạt động trong môi trường đầy rẫy rác vũ trụ, gồm hàng triệu mảnh vật thể di chuyển với tốc độ khoảng 27.000 km/giờ. Mojtaba Akhavan-Tafti, nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan, cho biết quỹ đạo đồng bộ Mặt Trời là nơi tập trung đặc biệt nhiều rác vũ trụ, khiến kế hoạch của Google trở nên kém an toàn.

Trong nửa đầu năm 2025, khoảng 8.300 vệ tinh Starlink đã phải thực hiện hơn 140.000 lần điều chỉnh quỹ đạo để tránh va chạm. Với khoảng cách rất gần giữa các vệ tinh trong kế hoạch của Google, Akhavan-Tafti cho rằng toàn bộ cụm vệ tinh, thay vì từng vệ tinh riêng lẻ, sẽ phải di chuyển đồng thời để né tránh rác vũ trụ. Đây được xem là thách thức lớn nhất của mô hình này.

Jonathan McDowell cũng nhận định rằng việc 81 vệ tinh bay cùng nhau với khoảng cách chỉ vài trăm mét là chưa từng có tiền lệ. Theo ông, quy mô lớn và mật độ dày như vậy tiềm ẩn nhiều rủi ro nếu một vệ tinh gặp trục trặc kỹ thuật và ảnh hưởng dây chuyền tới các vệ tinh còn lại.

Trước những lo ngại này, Jessica Bloom, nhà vật lý thiên văn tham gia Project Suncatcher của Google, cho biết con số 81 chỉ mang tính minh họa. Số lượng vệ tinh cuối cùng sẽ phụ thuộc vào nguồn lực tài chính và kết quả thử nghiệm dự kiến diễn ra vào năm 2027. Google khẳng định sẽ ưu tiên tính bền vững của môi trường không gian và tuân thủ các quy định hiện hành.

Ngoài vấn đề rác vũ trụ, trung tâm dữ liệu ngoài không gian còn phải giải bài toán tản nhiệt trong môi trường chân không. Starcloud cho biết họ sử dụng các tấm bức xạ hồng ngoại lớn để giải phóng nhiệt, đồng thời bọc chip GPU bằng các vật liệu như tungsten, chì và nhôm nhằm bảo vệ thiết bị khỏi bức xạ vũ trụ.

Tuy nhiên, bức xạ hồng ngoại và bề mặt phản chiếu của vệ tinh có thể gây ô nhiễm ánh sáng, ảnh hưởng đến hoạt động quan sát thiên văn. Theo John Barentine, đại diện Trung tâm Bảo vệ Môi trường Không gian, việc các doanh nghiệp coi thông số kỹ thuật là bí mật thương mại khiến giới khoa học khó đánh giá đầy đủ tác động thực tế của các dự án này.

Dù còn nhiều tranh cãi, xu hướng xây dựng trung tâm dữ liệu ngoài không gian được dự báo sẽ tiếp tục trong nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ tới. Google và Aetherflux dự kiến phóng vệ tinh vào đầu năm 2027. Starcloud có kế hoạch phóng vệ tinh thứ hai vào tháng 10/2026 và tăng tốc triển khai trong các năm sau đó. SpaceX và Blue Origin cũng được cho là đang nghiên cứu các dự án tương tự, dù chưa công bố kế hoạch cụ thể.

Theo các nhà khoa học, các chòm vệ tinh gần Trái Đất có thể mang lại lợi ích thiết thực cho cuộc sống trên mặt đất nếu được triển khai hợp lý. Tuy nhiên, câu hỏi lớn vẫn là làm thế nào để giữ cho quỹ đạo thấp của Trái Đất an toàn và bền vững cho các thế hệ mai sau.