Google ส่งชิป AI ขึ้นอวกาศ ทดสอบดาวเทียมต้นแบบ Project Suncatcher

Google เตรียมส่งดาวเทียมต้นแบบติดตั้งชิปประมวลผล AI ขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก ภายใต้ โครงการซันแคตเชอร์ (Project Suncatcher) เพื่อทดสอบว่าฮาร์ดแวร์ที่ใช้ประมวลผล AI สามารถทำงานท่ามกลางแรงสั่นสะเทือน รังสี และอุณหภูมิของอวกาศได้หรือไม่

ทราวิส บีลส์ (Travis Beals) ผู้อำนวยการอาวุโสฝ่าย Paradigms of Intelligence ของ Google ระบุว่า ภารกิจนี้เป็นการทดสอบในวงโคจรครั้งแรกของโครงการ หลังใช้เวลาวิจัยมาหลายปี โดย Google พัฒนาดาวเทียมต้นแบบร่วมกับบริษัทแพลเน็ต (Planet) และมีกำหนดส่งขึ้นไปกับภารกิจขนส่งดาวเทียมร่วม Transporter-18 ของสเปซเอ็กซ์ (SpaceX)

เป้าหมายระยะยาวของ Google คือศึกษาว่าอวกาศสามารถรองรับโครงสร้างพื้นฐานด้านแมชชีนเลิร์นนิงที่ขยายขนาดได้หรือไม่ บริษัทให้เหตุผลว่าดาวเทียมในวงโคจรต่ำรับแสงอาทิตย์ได้เกือบต่อเนื่อง และอาจผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากกว่าบนโลกถึง 8 เท่า หากเชื่อมดาวเทียมหลายกลุ่มเข้าด้วยกันได้ ในอนาคตก็อาจรองรับงานประมวลผล AI ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

อย่างไรก็ตาม การส่งดาวเทียมครั้งนี้ยังเป็นขั้นพิสูจน์ว่าชิปทำงานในอวกาศได้จริง ไม่ใช่การนำศูนย์ข้อมูล AI ขึ้นไปเปิดใช้งานแล้ว

ผ่านการทดสอบแรงจรวด แต่ต้องดูผลในวงโคจรจริง

Google ระบุว่า การเดินทางด้วยจรวดสู่วงโคจรต่ำใช้เวลาประมาณ 10 นาที ระหว่างนั้นดาวเทียมต้องเผชิญแรงสั่นสะเทือนรุนแรงและแรงเร่งสูงสุดราว 10 เท่าของแรงโน้มถ่วงโลก ส่วนชิ้นส่วนบางชิ้น เช่น ชิป เทนเซอร์โพรเซสซิงยูนิต (Tensor Processing Unit: TPU) อาจได้รับแรงสูงถึง 50–100 เท่า

ทีมงานจึงทดสอบด้วยการเขย่าดาวเทียมอย่างรุนแรงในทั้งสามแกน เพื่อจำลองแรงสั่นสะเทือนจากการปล่อยจรวด โดย Google ระบุว่าฮาร์ดแวร์ทนต่อการทดสอบดังกล่าวได้

อีกโจทย์คือรังสีนอกชั้นบรรยากาศโลก ทั้งจากปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิก ซึ่งอาจรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือทำให้ข้อมูลบางบิตเปลี่ยนค่า ทีมงานนำชิป TPU ไปทดสอบด้วยลำโปรตอนที่ห้องปฏิบัติการคร็อกเกอร์ นิวเคลียร์ (Crocker Nuclear Laboratory) ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส พร้อมสั่งให้ชิปประมวลผลงาน AI และติดตามผลของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น

ผลเบื้องต้นตามที่บริษัทเปิดเผยระบุว่า ชิป ทริลเลียม TPU (Trillium TPU) ทนต่อปริมาณรังสีสะสมได้มากกว่าระดับที่คาดว่าจะได้รับตลอดภารกิจอวกาศ 5 ปี แต่ Google ยอมรับว่ายังมีเงื่อนไขบางอย่างที่ต้องทดสอบกับชิปในวงโคจรจริง

ระบายความร้อนอย่างไรเมื่ออวกาศไม่มีอากาศ

การทำให้ชิปเย็นลงเป็นอีกปัญหาหลัก หากจะพัฒนาไปสู่ระบบประมวลผล AI ในอวกาศ เนื่องจาก TPU สร้างความร้อนจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก ขณะที่สภาพสุญญากาศไม่มีอากาศไหลเวียนมาช่วยพาความร้อนออกจากอุปกรณ์

Google กำลังศึกษาหลายวิธี รวมถึงการใช้ท่อถ่ายเทความร้อนร่วมกับแผงแผ่รังสีความร้อน ทีมงานทดสอบระบบนี้ในห้องที่จำลองอุณหภูมิและสภาพสุญญากาศของอวกาศแล้ว และจะนำข้อมูลจากดาวเทียมต้นแบบมาปรับปรุงการออกแบบต่อไป

ปี 2027 ทดสอบดาวเทียมสองดวงเชื่อมกันด้วยเลเซอร์

หากชิปสามารถทำงานในวงโคจรได้ ขั้นต่อไปคือการเชื่อมดาวเทียมเข้าด้วยกัน Google วางภาพในอนาคตให้ดาวเทียมแต่ละดวงติดตั้งชิป TPU หลายสิบตัว และทำงานเป็นกลุ่มขณะโคจรรอบโลก แต่การประมวลผล AI ลักษณะนี้ต้องอาศัยการรับส่งข้อมูลด้วยแบนด์วิดท์สูง ดาวเทียมแต่ละดวงจึงต้องรู้ทั้งตำแหน่งของตัวเองและตำแหน่งของดาวเทียมข้างเคียงอย่างแม่นยำ

บริษัทเลือกศึกษาการสื่อสารด้วยเลเซอร์ แม้เทคโนโลยีนี้มีใช้อยู่ในอวกาศแล้ว แต่ระบบส่วนใหญ่ถูกออกแบบเพื่อสื่อสารระยะไกลด้วยแบนด์วิดท์ต่ำ ขณะที่ Project Suncatcher ต้องการแบนด์วิดท์สูงมากในระยะใกล้ Google เปรียบความแม่นยำที่ต้องใช้กับการยิงให้โดนเป้าขนาดเหรียญจากระยะหลายไมล์ ทั้งที่ผู้ยิงและเป้าหมายต่างกำลังเคลื่อนที่

Google วางแผนทดสอบการเชื่อมต่อดังกล่าวด้วยดาวเทียมสองดวงในปี 2027 ส่วนภารกิจแรกจะมุ่งเก็บข้อมูลว่าฮาร์ดแวร์ส่วนใดทำงานได้ จุดใดมีปัญหา และต้องปรับปรุงอะไร ก่อนขยับไปสู่การทดลองระบบที่ใหญ่ขึ้น