Googles Project-Suncatcher-Prototyp startet für KI-Chiptests ins All

Der erste Prototyp-Satellit für Project Suncatcher, Googles ambitioniertes Forschungsprojekt zur Frage, ob skalierbare Infrastruktur für maschinelles Lernen im Weltraum betrieben werden kann, soll an Bord der Mitflugmission Transporter-18 von SpaceX starten und die Tensor Processing Units (TPUs) des Unternehmens mitführen, wie ein Beitrag vom 24. September 2026 auf The Keyword berichtet. Die gemeinsam mit dem Satellitenbetreiber Planet entwickelte erste Mission soll im Orbit Daten darüber sammeln, wie die TPUs den mechanischen Belastungen eines Raumflugs sowie der Strahlung und den extremen Temperaturen im Weltraum standhalten. Google erklärte, es werde seine ersten TPUs in der Woche nach der Veröffentlichung in den Orbit bringen.

Das Update stammt von Travis Beals, leitender Direktor für Paradigms of Intelligence bei Google, und begleitet eine neue Videoserie, in der das Team von Project Suncatcher darüber spricht, was es lernen will und welche technischen Hürden noch zu bewältigen sind. Beals beschrieb diesen ersten Start als bewussten Schritt in einem längerfristigen Programm: Er solle zeigen, was funktioniert, Schwachstellen aufdecken und ermöglichen, die Erkenntnisse auf künftige Missionen zu übertragen.

Überleben der Hardware und Strahlungstests

Ein Raketenflug in eine niedrige Erdumlaufbahn dauert etwa zehn Minuten. Dabei ist das Raumfahrzeug starken Vibrationen und anhaltenden Beschleunigungslasten bis zum Zehnfachen der Erdbeschleunigung ausgesetzt. Einzelne Komponenten wie die TPU-Chips können Kräften von 50 bis 100 g ausgesetzt sein. Zur Vorbereitung führte das Team Vibrationstests durch, bei denen der Satellit auf allen drei Achsen heftig geschüttelt wurde, um die Frequenzen eines Raketenstarts nachzuahmen. Beals schrieb, dass solche Tests selten wie geplant verlaufen und das Team angenehm überrascht war, als die Hardware den Kräften standhielt.

Außerhalb der Erdatmosphäre stellt Strahlung eine weitere Herausforderung dar, da Sonnenereignisse und kosmische Strahlung die Elektronik beschädigen können. Das Team testete TPUs während der Ausführung von KI-Arbeitslasten in einer Protonenstrahlanlage im Crocker Nuclear Laboratory der UC Davis und überwachte, wie sich Fehler wie ein Bit-Flip auf diese Arbeitslasten auswirken würden. Google berichtet, erste Ergebnisse zeigten, dass seine Trillium-TPUs einer gesamten ionisierenden Strahlendosis standhalten können, die über der Dosis einer fünfjährigen Weltraummission liegt.

Kühlung im Vakuum

Der Beitrag bezeichnet die Kühlung orbitaler Rechenzentren als zentrale Forschungsherausforderung. TPUs erzeugen auf kleiner Fläche viel Wärme, die sicher abgeleitet werden muss, da die Chips sonst überhitzen können. Im Weltraum gibt es keinen Luftstrom, und im Vakuum lässt sich Wärme nur über Radiatoren abführen, weshalb ein völlig anderer Ansatz zur Kühlung elektronischer Bauteile erforderlich ist. Beals schrieb, das Team verfolge mehrere Ansätze, darunter eine Kombination aus Wärmerohren und Radiatoren, und habe die Technik bislang in einer Thermovakuumkammer getestet, die sowohl die thermischen Bedingungen als auch das Vakuum des Weltraums simuliert. Der Flug im Orbit wird zeigen, wie das neue TPU-Kühlsystem funktioniert; die Konstruktionen sollen anhand der weiteren Erkenntnisse verfeinert werden.

Im November 2025 angekündigt

Google stellte Project Suncatcher am 4. November 2025 vor und veröffentlichte zusammen mit der Ankündigung ein Preprint-Paper, das den Ansatz für Entwurf, Steuerung und Kommunikation der Satellitenkonstellation sowie erste Erkenntnisse aus Strahlungstests von Google-TPUs beschreibt. Das Unternehmen erklärte damals, als Nächstes sei eine Lernmission mit Planet geplant, bei der bis Anfang 2027 zwei Prototyp-Satelliten starten sollen.

Planet erklärte in einer eigenen Ankündigung, es werde die fortschrittliche Weltraumplattform für das Programm bauen und betreiben und zwei Prototyp-Satelliten für Google einsetzen; angestrebt werde ein Start bis Anfang 2027. Die Mission soll die Eignung und Leistung der Google-TPUs im Weltraum und die Fähigkeit zweier Raumfahrzeuge testen, im Tandem mit breitbandiger Querverbindung zu fliegen. Planet erklärte, das Programm entspreche seinem technologischen Entwicklungsplan für die Owl-Mission und nutze denselben Satellitenbus.

Ein begleitender Beitrag von Google Research, ebenfalls vom 4. November 2025, beschreibt das vorgeschlagene System: eine Konstellation vernetzter Satelliten, die wahrscheinlich in einer sonnensynchronen niedrigen Erdumlaufbahn entlang der Dämmerungsgrenze betrieben werden. Diese Umlaufbahn soll die Gewinnung von Sonnenenergie maximieren und den Bedarf an schweren Batterien an Bord reduzieren. Google zufolge kann ein Solarmodul in der richtigen Umlaufbahn bis zu achtmal produktiver sein als auf der Erde.

Um eine mit terrestrischen Rechenzentren vergleichbare Leistung zu liefern, wären nach Angaben der Forscher Verbindungen zwischen den Satelliten mit mehreren zehn Terabit pro Sekunde erforderlich. Ihr Demonstrator im Labormaßstab erreichte mit einem einzigen Transceiver-Paar eine Übertragung von 800 Gbit/s in jede Richtung, insgesamt 1,6 Tbit/s. Die Forscher modellierten außerdem beispielhaft eine Konstellation aus 81 Satelliten auf einer mittleren Clusterhöhe von 650 Kilometern mit einem Clusterradius von einem Kilometer und Abständen zu den jeweils übernächsten Nachbarn, die zwischen etwa 100 und 200 Metern schwanken. Ihre Modelle deuteten darauf hin, dass wahrscheinlich nur geringe Manöver zur Positionshaltung nötig wären, um eine solche Konstellation stabil zu halten.

Das Team berichtet außerdem über Strahlungstests an Trillium, Googles v6e Cloud TPU, in einem Protonenstrahl mit 67 MeV. Die als empfindlichste Komponente beschriebenen High-Bandwidth-Memory-Subsysteme zeigten erst nach einer kumulativen Dosis von 2 krad(Si) Unregelmäßigkeiten, nahezu das Dreifache der erwarteten abgeschirmten Dosis von 750 rad(Si) für eine fünfjährige Mission. Bis zur höchsten getesteten Dosis von 15 krad(Si) auf einem einzelnen Chip wurden keine dauerhaften Ausfälle auf die gesamte ionisierende Dosis zurückgeführt. Zur Wirtschaftlichkeit deutet Googles Analyse historischer und prognostizierter Startpreise darauf hin, dass diese bis Mitte der 2030er-Jahre unter 200 Dollar pro Kilogramm fallen könnten. Auf diesem Niveau könnten nach der Argumentation des Beitrags die Kosten für Start und Betrieb eines weltraumgestützten Rechenzentrums auf Basis der Kilowattjahre ungefähr den angegebenen Energiekosten eines entsprechenden Rechenzentrums auf der Erde entsprechen.

Laserverbindungen und der Meilenstein 2027

Künftige Satellitenkonstruktionen würden jeweils Dutzende TPU-Chips tragen und die Erde in Clustern umkreisen. Um die für die Verarbeitung von KI-Arbeitslasten notwendige Bandbreite aufrechtzuerhalten, muss jeder Satellit sowohl seine eigene Position als auch seine Lage relativ zu den Nachbarn kennen. Dazu werden die Satelliten über Laser kommunizieren. Beals schrieb, die Technik existiere bereits im Weltraum, doch die meisten modernen Systeme seien für geringe Bandbreiten über große Entfernungen optimiert, während die Laser von Project Suncatcher mit sehr hoher Bandbreite über extrem kurze Distanzen arbeiten müssten. Die Aufrechterhaltung dieser Verbindungen erfordere eine außergewöhnliche Zielgenauigkeit zwischen sich bewegenden Satelliten. Google will diese Arbeit 2027 testen, wenn es zwei Satelliten in den Orbit bringt.