Aqui ε é a emissividade do objeto – quão eficaz ele é como radiador (0 < ε <1), σ é a constante de Stefan-Boltzmann, UM é a área da superfície e T é a temperatura (em Kelvin). Como temos temperatura elevada à quarta potência, você pode ver que coisas mais quentes irradiam muito mais poder do que coisas mais legais.
OK, diga que você quer jogar Redenção do Morto Vermelho no espaço. Seu computador vai esquentar – talvez 200 F (366 Kelvin). Para simplificar, digamos que este seja um PC em forma de cubo com uma área de superfície total de 1 metro quadrado e seja um radiador perfeito (ε = 1). A potência de radiação térmica seria então de cerca de 1.000 watts. É claro que seu computador está não um radiador perfeito, mas parece que você ficaria bem. Contanto que a saída seja maior que a entrada (300 watts), ele esfriará.
Agora digamos que você queira executar algumas coisas modestas de IA. Esse é um trabalho maior, então vamos ampliar nosso computador cúbico com arestas duas vezes maiores que antes. Isso tornaria o volume oito vezes maior (23), então poderíamos ter oito vezes mais processadores, o que significa que precisaríamos de oito vezes mais energia – 2.400 watts. No entanto, a área de superfície é apenas quatro vezes (22) maior, então a potência radiativa seria de cerca de 4.000 watts. Você ainda tem mais produção do que insumo, mas a diferença está diminuindo.
O tamanho é importante
Você pode ver onde isso vai dar. Se você continuar aumentando, o volume crescerá mais rápido que a área da superfície. Portanto, quanto maior for o espaço do seu computador, mais difícil será resfriá-lo. Se você estivesse imaginando uma estrutura orbital do tamanho do Walmart, como os data centers da Terra, isso simplesmente não iria acontecer. Isso iria derreter.
Claro, você pode adicionar painéis de radiação externos. A Estação Espacial Internacional tem isso. Quão grandes eles teriam que ser? Bem, digamos que seu data center funcione com 1 megawatt. (Os data centers de IA existentes na Terra usam de 100 a 1.000 megawatts.) Então você precisaria de uma área radiante de pelo menos 980 metros quadrados. Isso está ficando fora de controle.
Ah, e esses radiadores não são como painéis solares, conectados por fios. Eles precisam de sistemas para conduzir o calor dos processadores para os painéis. A ISS bombeia amônia através de uma rede de tubulações para isso. Isso significa ainda mais material, o que torna muito mais caro colocá-lo em órbita.
Então, vamos fazer um balanço. Embora tenhamos configurado isso com suposições favoráveis, não parece muito bom. Nem levamos em conta o fato de que a radiação solar também aquecerá o computador, o que exigirá ainda mais resfriamento. Ou que a intensa radiação solar provavelmente danificará os componentes eletrônicos com o tempo. E como você faz reparos?
No entanto, uma coisa é clara: como o arrefecimento é ineficiente no espaço, o seu “data center” teria de ser um enxame de pequenos satélites com melhores relações entre área e volume, e não alguns grandes. Isso é o que a maioria dos proponentes, como o Projeto Suncatcher do Google, estão sugerindo agora. A SpaceX de Elon Musk já solicitou permissão da FCC para lançar em órbita um milhão de pequenos satélites de IA.
Hum. A órbita baixa da Terra já está congestionada com 10.000 satélites activos e cerca de 10.000 toneladas métricas de lixo espacial. O risco de colisões, talvez até catastróficas cascatas de Kessler, é já é real. E vamos adicionar cem vezes mais satélites? Tudo o que posso dizer é, Confira abaixo!
Então, qual é a resposta à nossa pergunta? Teoricamente, você provavelmente poderia criar um sistema de computação fora do planeta com muitos pequenos satélites, embora os custos de lançamento e construção fossem astronômicos. Se é uma boa ideia é outra questão.
