Google:n Project Suncatcher -prototyyppi suuntaa kiertoradalle AI-sirujen testeihin

Googlen kunnianhimoinen tutkimushanke Project Suncatcher selvittää, voisiko avaruus tarjota skaalautuvaa koneoppimisinfrastruktuuria. Hankkeen ensimmäinen prototyyppisatelliitti on määrä laukaista SpaceX:n Transporter-18 -yhteislaukaisutehtävän mukana, jossa kuljetetaan yrityksen Tensor Processing Units (TPU:t), 24. syyskuuta 2026 julkaistun The Keyword -julkaisun mukaan. Yhteistyössä satelliittiyhtiö Planetin kanssa kehitetyn alkumission tavoitteena on kerätä kiertoradalla tietoa siitä, miten TPU:t kestävät avaruuslentojen fyysistä rasitusta sekä säteilyn ja lämpötilan äärirajoja. Google ilmoitti asettavansa ensimmäiset TPU:t kiertoradalle julkaisua seuraavalla viikolla.

Päivityksen on kirjoittanut Travis Beals, Googlen Paradigms of Intelligence -tiimin vanhempi johtaja, ja se liittyy uuteen videosarjaan, jossa Project Suncatcher -tiimi keskustelee siitä, mitä se toivoo oppivansa, sekä edessä olevista insinöörihaasteista. Beals kuvaili tätä ensimmäistä laukaisua harkittuna askeleena pidemmässä ohjelmassa: tapana nähdä, mikä toimii, tunnistaa epäonnistumispisteet ja soveltaa löydöksiä tuleviin tehtäviin.

Laitteiston kestävyys ja säteilytestaus

Rakettimatka matalalle kiertoradalle kestää noin 10 minuuttia, joiden aikana alus kokee voimakasta tärinää ja jatkuvia kiihtyvyyskuormia, jotka voivat olla jopa kymmenkertaiset painovoimaan verrattuna. Yksittäiset komponentit, kuten TPU-sirut, voivat kokea voimia 50–100 g. Valmistautuakseen tiimi suoritti tärintätestejä ravistamalla satelliittia voimakkaasti kaikilla kolmella akselilla jäljitelläkseen rakettinousun taajuuksia. Beals kirjoitti, että tällaiset testit harvoin sujuvat suunnitelmien mukaisesti ja että tiimi oli miellyttävän yllättynyt, kun laitteisto kesti voiman.

Säteily aiheuttaa erillisen haasteen, kun sirut poistuvat Maan ilmakehästä, jossa aurinkotapahtumat ja kosmiset säteet voivat vahingoittaa elektroniikkaa. Tiimi testasi TPU:ita protonisädelaitteistolla UC Davisin Crocker Nuclear Laboratory -laitoksessa ajettaessa AI-työkuormia, seuraten, miten virheet kuten bittikäänteet vaikuttavat näihin työkuormiin. Google raportoi, että alkutulokset osoittavat Trillium-TPU:iden kestävän ionisoivan säteilyn kokonaisannoksen, joka on suurempi kuin annos, jonka ne saisivat viiden vuoden avaruusmission aikana.

Jäähdytys tyhjiössä

Julkaisu kuvaa kiertoradan datakeskusten jäähdyttämistä keskeisenä tutkimushaasteena. TPU:t tuottavat paljon lämpöä pienellä alueella, ja lämpö on hajautettava turvallisesti, muuten sirut voivat ylikuumentua. Avaruudessa ei ole ilmavirtausta, ja tyhjiössä lämpöä voidaan poistaa vain säteilijöiden kautta, mikä vaatii täysin erilaisen lähestymistavan elektroniikan jäähdytykseen. Beals kirjoitti, että tiimi tutkii useita menetelmiä, mukaan lukien lämpöputkien ja jäähdyttimien yhdistelmä, ja on tähän mennessä testannut teknologiaa lämpötyhjiökammiossa, joka simuloi sekä avaruuden lämpö- että tyhjiöolosuhteita. Kiertoradalento osoittaa, miten uusi TPU:n jäähdytysjärjestelmä toimii, ja suunnitelmia tarkennetaan tiimin oppiessa lisää.

Julkaistu marraskuussa 2025

Google esitteli Project Suncatcherin 4. marraskuuta 2025, yhdistäen ilmoituksen preprint-artikkeliin, jossa kuvataan sen lähestymistapaa satelliittikonstellaatioiden suunnitteluun, ohjaukseen ja viestintään, sekä alkututkimuksia Google TPU:iden säteilytestauksesta. Yritys kertoi silloin, että seuraava askel olisi oppimiseen tähtäävä missio Planetin kanssa, jossa laukaistaisiin kaksi prototyyppisatelliittia alkuvuoteen 2027 mennessä.

Planet ilmoitti omassa ilmoituksessaan, että se rakentaa ja operoi edistyneen avaruusalustan ohjelmalle ja sijoittaa kaksi prototyyppisatelliittia Googlelle, tavoitteena laukaisu alkuvuoteen 2027 mennessä. Tämä tehtävä on suunniteltu testaamaan Googlen TPU:iden elinkelpoisuutta ja suorituskykyä avaruudessa sekä kahden aluksen kykyä lentää rinnakkain suuren kaistanleveyden satelliittien välisen viestinnän avulla. Planet kertoi, että ohjelma on linjassa sen teknologian kehitysroadmapin kanssa Owl-missioon, käyttäen samaa satelliittibussia.

Google Researchin kumppanijulkaisu, myös päivätty 4. marraskuuta 2025, esittelee ehdotetun järjestelmän: verkottuneiden satelliittien konstellaation, joka todennäköisesti toimii aamun- ja iltahämärän rajaa seuraavalla aurinkosynkronisella matalalla kiertoradalla, valittuna maksimoimaan aurinkoenergian keräys ja vähentämään raskaiden sisäisten akkujen tarvetta. Google sanoo, että oikeassa kiertoradassa aurinkopaneeli voi olla jopa kahdeksan kertaa tuottavampi kuin maassa.

Maanpäällisiin datakeskuksiin verrattavan suorituskyvyn tarjoaminen vaatisi satelliittien välisiä linkkejä, jotka tukevat kymmeniä terabittejä sekunnissa, tutkijat kirjoittivat, ja heidän laboratoriomittakaavan demonstraattorinsa saavutti 800 Gbps siirron kumpaankin suuntaan (yhteensä 1,6 Tbps) käyttäen yhtä lähetin‑vastaanotin-paria. Tutkijat mallinnivat myös havainnollisen 81‑satelliittikonstellaation, jonka keskimääräinen ryhmän korkeus on 650 kilometriä, ryhmän säde 1 kilometri ja toiseksi lähimmän naapurin etäisyydet vaihtelevat noin 100–200 metrin välillä. Heidän mallinsa osoittivat, että vain maltillisia asemointimanöövereitä todennäköisesti tarvitaan tällaisen konstellaation vakauden ylläpitämiseksi.

Tiimi raportoi myös säteilytestauksesta Trilliumille, Googlen v6e Cloud TPU:lle, 67 MeV:n protonisäteessä. High Bandwidth Memory -alijärjestelmät, joita kuvataan herkimmäksi komponentiksi, alkoivat näyttää epäsäännöllisyyksiä vasta 2 krad(Si) kertymäannoksen jälkeen, mikä on lähes kolminkertainen verrattuna odotettuun suojattuun viiden vuoden tehtävän annokseen 750 rad(Si). Yhtäkään pysyvää vikaa ei kuitenkaan liitetty ionisoivan säteilyn kokonaisannokseen aina suurimpaan testattuun 15 krad(Si) annokseen asti yhdellä sirulla. Taloudellisesta näkökulmasta Googlen analyysi historiallisesta ja ennustetusta laukaisuhinnasta viittaa siihen, että hinnat voivat pudota alle 200 $ per kilogrammi 2030‑luvun puolivälissä, tasolle, jonka mukaan, kirjoitus väittää, avaruudessa sijaitsevan datakeskuksen laukaisun ja ylläpidon kustannukset voisivat olla suunnilleen verrattavissa vastaavan maapallon datakeskuksen ilmoitettuihin energiakustannuksiin kilowattivuotta kohden.

Laser-yhteydet ja 2027‑virstanpylväs

Tulevat satelliittisuunnitelmat kantaisivat kymmeniä TPU-siruja kiertäessään Maata ryhmissä, ja tekoälykuormien käsittelyyn tarvittavan kaistanleveyden ylläpitäminen edellyttää, että jokainen satelliitti tuntee sekä oman sijaintinsa että suhteellisen paikkansa naapureihinsa nähden. Tätä varten satelliitit kommunikoivat laserin avulla. Beals kirjoitti, että teknologia on jo olemassa avaruudessa, mutta että suurin osa huippuluokan järjestelmistä on optimoitu alhaiselle kaistanleveydelle suurilla etäisyyksillä, kun taas Project Suncatcherin laserien on toimittava erittäin korkealla kaistanleveydellä äärimmäisen lyhyillä etäisyyksillä. Näiden yhteyksien ylläpitäminen, hän totesi, vaatii poikkeuksellista kohdistustarkkuutta liikkeessä olevien satelliittien välillä. Google aikoo testata tätä työtä vuonna 2027, kun se laittaa kaksi satelliittia kiertoradalle.