Les points clés à retenir sur les datacenters dans l'espace

• L'avenir du secteur informatique s'annonce prometteur dans le domaine spatial.
• Le lancement de centres de données reste encore trop coûteux, mais les coûts sont en baisse.
• Les robots et l'analyse prédictive joueront un rôle crucial dans la maintenance.

Dans un avenir très proche, tout ou partie de vos charges de travail et de vos données pourraient être traitées dans des centres de données spatiaux. Mais le remarquerez-vous ? Probablement pas, selon les prévisions d’un ancien responsable de la NASA.

Ce dernier est optimiste. Il s'agit du Dr Robert Ambrose, ancien chef de la division Logiciels, robotique et simulation de la NASA, et actuellement président de la division robotique et IA au sein du cabinet de conseil Alliant.

Le transfert du traitement des données en orbite pour répondre aux besoins insatiables de l’IA et de l’économie numérique pourrait, selon lui, présenter des avantages indéniables. Les centres de données terrestres se heurtent à la résistance grandissante de citoyens et de militants environnementaux qui invoquent des impacts sur la consommation d’énergie et d’eau, ces installations générant même certaines formes de pollution. Il existe également des incertitudes quant à la capacité des ressources existantes à répondre aux besoins énergétiques croissants liés au traitement des données par l’IA.

M. Ambrose a déclaré que les centres de données spatiaux pourraient permettre de s’affranchir du réseau électrique terrestre. Ils consommeraient de l’énergie via des panneaux solaires intégrés, plutôt que via les réseaux électriques terrestres. « On capte l’électricité dans l’espace, et on rejette la chaleur dans l’espace. La seule chose qui revient sur Terre, ce sont les données », a-t-il expliqué.

Et même si la mise en place de véritables centres de données spatiaux n’est peut-être pas pour demain, le traitement des données dans l’espace existe déjà aujourd’hui sous diverses formes.

« Une grande partie de nos données transite déjà, à un moment ou à un autre, par l’espace », a déclaré M. Ambrose. «Par exemple, si vous prenez une photo d’un feu de forêt depuis un engin spatial, puis que vous l’analysez ou la retouchez, vos données se trouvent déjà dans l’espace. »

Si les centres de données spatiaux offrent une alternative intéressante aux centres de données terrestres, ils posent également leur lot de problèmes. « Le défi consiste désormais à gérer la logistique d’un écosystème de données orbital », selon les auteurs d’un rapport publié par JLL, spécialiste de l’immobilier commercial.

Les coûts de lancement, la fiabilité opérationnelle et la gestion des débris constituent autant de défis. Actuellement, le lancement d’une charge utile coûte environ 2 900 dollars par kilogramme à SpaceX. Et ce chiffre doit passer sous la barre des 500 dollars pour que les centres de données spatiaux soient économiquement viables.

« Les coûts de lancement déterminent tous les aspects de l’économie spatiale », a déclaré Ambrose, prévoyant que les nouvelles fusées de grande portée développées par des entreprises spatiales privées, telles que SpaceX et Blue Origin, pourraient contribuer à faire baisser le coût de lancement par kilogramme de matériel dans l’espace.

Avec les applications et services commerciaux, un utilisateur n’aura peut-être pas conscience de l’endroit où ses requêtes sont traitées dans un centre de données orbital. Et cela n’aura peut-être même aucune importance. « Le produit d’IA que je viens d’acquérir provient-il d’un système spatial ou d’un centre de données en Amérique du Nord ? », s’est interrogé M. Ambrose. « Il n’aura pas d’accent spatial. Vous n’en aurez aucune idée. »

Les grandes entreprises sont susceptibles de conserver leurs propres ressources spatiales dédiées afin de garantir leur résilience : « L’espace deviendra un endroit idéal pour disposer de sauvegardes et de capacités de secours », a déclaré Ambrose. « Un tremblement de terre, un ouragan ou un incendie de forêt ne détruira pas un centre de données situé dans l’espace. »

La latence ne posera pas non plus de problème, car la plupart des centres de données se trouveront en orbite géostationnaire à environ 500 kilomètres du sol, les transmissions de données parvenant aux antennes terrestres à la vitesse de la lumière. Toutefois, si des centres de données s’installent sur la Lune, il faudra compter un décalage de 1,6 seconde dans les transmissions aller-retour, a ajouté M. Ambrose.

Les performances des centres de données spatiaux risquent-elles de diminuer en raison de l’usure des centres de données orbitaux, à commencer par les dommages causés par les vibrations lors du lancement ?

Les lancements peuvent être des événements extrêmement mouvementés, et la NASA ainsi que l’industrie spatiale disposent déjà de procédures pour garantir la stabilité de toutes les charges utiles, a expliqué M. Ambrose.

À la NASA, par exemple, « chaque élément de matériel de vol dont j’ai eu la responsabilité et qui a été lancé dans l’espace a dû subir des tests de vibrations. L'industrie spatiale a mis au point une méthode très rigoureuse pour tester la résistance aux vibrations afin de garantir la survie lors du lancement. »

Une fois en orbite, il est bien sûr peu pratique et coûteux d'envoyer des humains dans les stations pour effectuer des réparations. Par conséquent, la gestion et la maintenance à distance de ces centres de données nécessiteront le recours à la robotique et à l’analyse de données.

La maintenance de la Station spatiale internationale par la NASA sert de modèle pour les centres de données orbitaux. « Nous savions quand les équipements allaient tomber en panne », a déclaré Ambrose. « Nous utilisions des robots et quelques personnes, la pièce de rechange étant placée juste à côté de la pièce en service. Comme une pompe à ammoniac qui faisait partie du radiateur, par exemple. Ainsi, en cas de problème, nous pouvions raccorder tous les tuyaux à la nouvelle pompe, la mettre en marche et la tester. »

La clé pour garantir la performance continue d’un centre de données réside dans la mise en œuvre automatisée et robotisée d’une maintenance préventive de routine, plutôt que d’une maintenance d’urgence, a souligné M. Ambrose. Dans le cas de la pompe de la station spatiale, par exemple, « nous avons utilisé des analyses pour estimer quand l’ancienne pompe risquait de tomber en panne, et nous avons programmé le passage à la nouvelle pompe avant qu’elle ne tombe en panne ».

Les centres de données spatiaux bénéficieront d’une maintenance planifiée basée sur l’analyse de la durée de vie prévue des composants. Grâce à cette maintenance prédictive, « il vaut mieux remplacer les éléments critiques avant qu’ils ne tombent en panne, selon un calendrier bien planifié et sans heurts », a déclaré Ambrose.

Une telle maintenance prédictive ne devrait pas avoir d’impact sur les performances du centre de données. «Si vous disposez d’énormes baies d’ordinateurs formant l’épine dorsale informatique, mettre hors service de petites parties de celle-ci à la fois pour effectuer la maintenance est probablement une opération insignifiante. À tout moment, vous ne mettez hors service qu’une baie de serveurs sur mille pour effectuer la maintenance », a-t-il déclaré.

« C’est tout à fait raisonnable — et le client ne devrait même pas s’en rendre compte. »