GoogleのProject SuncatcherプロトタイプがAIチップテストのため軌道へ向かう

Project Suncatcherの最初のプロトタイプ衛星は、宇宙がスケーラブルな機械学習インフラストラクチャをホストできるかを探るGoogleの研究的ムーンショットであり、SpaceXのTransporter-18ライドシェアミッションに搭載され、同社のTensor Processing Units（TPU）を搭載して打ち上げられる予定です2026年9月24日付のThe Keywordの記事によると。衛星運用会社Planetとのパートナーシップで開発されたこの初期ミッションは、TPUが宇宙飛行の物理的ストレスや放射線・熱の極端な環境にどのように対処するかを軌道上でデータ収集することを目的としています。Googleは、発表後の1週間以内に最初のTPUを軌道に投入すると述べました。

このアップデートはGoogleのParadigms of Intelligence部門シニアディレクターであるTravis Bealsによって執筆され、Project Suncatcherチームが学びたいことや今後の技術的課題について議論する新しいビデオシリーズに添付されています。Bealsはこの最初の打ち上げを、長期プログラムにおける意図的なステップとして説明し、何が機能するかを確認し、失敗点を特定し、得られた知見を将来のミッションに活かす手段と位置付けました。

ハードウェアの耐久性と放射線テスト

ロケットで低軌道へ向かう飛行は約10分間続き、その間に機体は激しい振動と最大10Gの持続的な加速度荷重を受けます。TPUチップなどの個々の部品は、50〜100Gの力を受けることがあります。準備のため、チームはロケット打ち上げ時の周波数を再現するべく、3軸すべてで衛星を激しく揺さぶる振動試験を実施しました。Bealsは、このようなテストは計画通りに進むことは稀であり、ハードウェアがその力に耐えたことにチームは喜びを示したと書いています。

放射線は、チップが地球の大気圏を離れた後に別の課題をもたらします。太陽イベントや宇宙線が電子機器を損傷させる可能性があります。チームはUC DavisのCrocker Nuclear Laboratoryにある陽子ビーム施設で、AIワークロードを実行しながらTPUをテストし、ビットフリップなどのエラーがワークロードに与える影響を監視しました。Googleは、初期結果としてTrillium TPUが5年の宇宙ミッションで受ける放射線総イオン化線量を上回るレベルの放射線総イオン化線量に耐えられることを示したと報告しています。

真空中での冷却

この記事では、軌道上データセンターの冷却が重要な研究課題であることが述べられています。TPUは小さな領域で大量の熱を発生させ、その熱を安全に拡散しなければチップが過熱するリスクがあります。宇宙では空気の流れがなく、真空中では熱はラジエーターを通じてのみ拡散できるため、電子機器の冷却には全く異なるアプローチが必要です。Bealsは、チームがヒートパイプとラジエーターの組み合わせを含む複数の手法を追求しており、これまでに宇宙の熱環境と真空環境の両方をシミュレートした熱真空チャンバーで技術をテストしたと述べています。軌道飛行により新しいTPU冷却システムの性能が示され、チームが得た知見に基づいて設計が洗練されていくでしょう。

2025年11月に発表

Googleは2025年11月4日にProject Suncatcherを発表したとともに、衛星コンステレーションの設計、制御、通信へのアプローチを説明するプレプリント論文と、Google TPUの放射線試験から得られた初期の知見を併せて公開しました。同社は当時、次のステップとしてPlanetと共同で学習ミッションを実施し、2027年初頭までに2機のプロトタイプ衛星を打ち上げる予定であると述べました。

Planetは独自の発表で述べた、同プログラムの高度な宇宙プラットフォームを構築・運用し、Google向けに2機のプロトタイプ衛星を展開することを、2027年初頭の打ち上げを目標とするとしています。そのミッションは、GoogleのTPUの宇宙での実用性と性能、そして2機の宇宙船が高帯域幅のクロスリンク通信で連携して飛行できるかを検証することを目的としています。Planetは、このプログラムがOwlミッション向けの技術開発ロードマップと合致しており、同じ衛星バスを共有すると述べました。

2025年11月4日付の関連するGoogle Researchの投稿では、提案されたシステムが示されています。それは、昼暮れ時の太陽同期低軌道で運用されるネットワーク化された衛星コンステレーションで、太陽エネルギーの収集を最大化し、重いオンボードバッテリーの必要性を減らすことを目的としています。Googleは、適切な軌道では太陽光パネルの生産性が地上の最大の8倍になる可能性があると述べています。

地上データセンターに匹敵する性能を提供するには、数十テラビット毎秒をサポートする衛星間リンクが必要であると研究者らは述べており、ベンチ規模のデモ機は単一のトランシーバーペアを用いて双方向で800 Gbps（合計1.6 Tbps）の伝送を実現しました。研究者はまた、平均クラスター高度650 km、クラスター半径1 km、隣接衛星間距離が約100〜200メートルで変動する81機の衛星コンステレーションをモデル化しました。モデルによれば、そのようなコンステレーションを安定させるためには、僅かな軌道維持操作だけで十分である可能性が示唆されています。

チームはまた、67 MeV の陽子ビームを用いた Trillium（Google の v6e Cloud TPU）の放射線試験を報告しています。最も感度の高い部品とされる High Bandwidth Memory サブシステムは、累積線量 2 krad(Si)（シリコン換算）に達した時点でのみ不規則性を示し始めました。これは、シールドされた 5 年ミッションで想定される 750 rad(Si) の約 3 倍に相当します。また、単一チップに対して最大試験線量 15 krad(Si) までの総イオン化線量に起因するハード障害は確認されませんでした。経済面については、Google の過去および将来の打ち上げ価格の分析により、2030 年代中頃までに価格が 1 kg あたり $200 未満に下がる可能性が示唆されています。この水準になると、投稿では、宇宙上のデータセンターの打ち上げおよび運用コストが、同等の地上データセンターの報告されたエネルギーコスト（kWh 年あたり）と大まかに同等になる可能性があると論じられています。

レーザーリンクと2027年のマイルストーン

将来の衛星設計では、各衛星がクラスターで地球を周回しながら数十個の TPU チップを搭載します。そして、AI ワークロードを処理するために必要な帯域幅を維持するには、各衛星が自衛の位置と隣接衛星との相対位置の両方を把握する必要があります。そのために、衛星同士はレーザーで通信します。Beals 氏は、この技術はすでに宇宙で存在しているが、ほとんどの最先端システムは長距離で低帯域幅に最適化されているのに対し、Project Suncatcher のレーザーは極めて短距離で非常に高い帯域幅で動作する必要があると述べました。これらの接続を維持するには、運動中の衛星間で並外れた指向精度が求められる、と彼は書いています。Google は、2027 年に 2 機の衛星を軌道に投入し、この取り組みをテストする計画です。