Các công ty đang ngày nay đang nỗ lực xây dựng và thuê trung tâm dữ liệu đều nhận thức rõ rằng họ đang gây căng thẳng cho lưới điện, thúc đẩy khí thải và tiêu thụ nước một cách chóng mặt. Nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu AI đặc biệt có thể tăng tới 165% vào năm 2030. Hơn một nửa năng lượng cung cấp cho các cơ sở rộng lớn này đến từ nhiên liệu hóa thạch, đe dọa đảo ngược tiến bộ trong việc giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu.

CEO OpenAI Sam Altman nói với podcaster Theo Von rằng ông coi việc mở rộng quy mô lớn các trung tâm dữ liệu là không thể tránh khỏi. "Tôi đoán rằng theo thời gian, phần lớn thế giới sẽ được bao phủ bởi các trung tâm dữ liệu," ông nói. (Điều này thực tế không phải là không thể tránh khỏi, mà là kết quả của việc các công ty giàu có không thể tưởng tượng nổi chọn đầu tư những khoản tiền không thể tưởng tượng nổi. Altman đã suy đoán rằng ông sẽ đầu tư hàng nghìn tỷ đô la vào đó, và OpenAI là một phần của tập đoàn đứng sau dự án Stargate trị giá 500 tỷ đô la.)

Tuy nhiên, Altman nhận thức rằng một số người có thể không thích điều này. "Tôi đã nói chuyện với các nhà môi trường học," ông nói. Sau đó, ông đưa ra một gợi ý. "Có lẽ chúng ta đưa các trung tâm dữ liệu lên không gian," ông nói. "Tôi ước mình có những câu trả lời cụ thể hơn cho bạn, nhưng chúng ta đang loay hoay tìm hiểu điều này."

Giờ đây, ý tưởng về việc ném các trung tâm dữ liệu, những cái lớn nhất có thể bao phủ hơn một triệu feet vuông (khoảng 93.000 mét vuông), lên quỹ đạo có thể có vẻ không thực tế. Nhưng Altman không đơn độc trong việc xem xét điều này. Jeff Bezos và Eric Schmidt cũng đang đặt cược vào ý tưởng này.

Altman đã đề xuất tạo ra một quả cầu Dyson gồm các trung tâm dữ liệu xung quanh mặt trời, ám chỉ một siêu cấu trúc giả thuyết được xây dựng xung quanh một ngôi sao để thu thập phần lớn năng lượng của nó. Nhược điểm khá rõ ràng của điều này là việc xây dựng nó có thể sẽ đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn những gì tồn tại trên Trái đất, và có thể khiến hành tinh này không thể sinh sống được. Nhưng những kế hoạch thực tế hơn một chút đang dần tiến gần đến thực tế. Các startup như Starcloud, Axiom và Lonestar Data Systems đã huy động được hàng triệu đô la để phát triển chúng.

Hiện tại, Hoa Kỳ có hơn 5.000 trung tâm dữ liệu, từ những cơ sở nhỏ đến những "siêu quy mô" hàng nghìn máy chủ, và con số này đang tăng nhanh. Những cơ sở này dự kiến sẽ tiêu thụ tới 12% điện năng của quốc gia vào năm 2028. Do đó, việc đưa chúng lên không gian có thể có vẻ như một liều thuốc vạn năng: giải quyết vấn đề sử dụng năng lượng bằng năng lượng mặt trời 24/7, và giải phóng các cộng đồng khỏi gánh nặng ô nhiễm không khí, tiếng ồn và nước.

Có một số khoa học thực sự đằng sau điều này. Ali Hajimiri, một kỹ sư điện và giáo sư của Dự án Năng lượng Mặt trời Không gian Caltech, đã tìm kiếm bằng sáng chế cho một "hệ thống tính toán song song quy mô lớn trong không gian"—tức là, một trung tâm dữ liệu—từ năm 2016. Kể từ đó, chi phí phóng đã giảm xuống (khoảng 1.500 đô la mỗi kg, theo một ước tính) và các tấm pin mặt trời đã trở nên nhẹ hơn và hiệu quả hơn.

Hajimiri và các đồng nghiệp gần đây đã đề xuất một hệ thống năng lượng mặt trời nhẹ dựa trên không gian có thể tạo ra điện với giá 10 cent mỗi kilowatt-giờ, rẻ hơn đáng kể ở quy mô lớn so với các hệ thống tương tự ở đây trên Trái đất. Công nghệ như vậy về mặt lý thuyết có thể cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu quỹ đạo như những gì Altman tưởng tượng, mặc dù Hajimiri vẫn không chắc chắn khi nào chúng có thể được xây dựng ở quy mô mà các công ty như OpenAI yêu cầu. "Tôi không bao giờ muốn nói rằng điều gì đó không thể thực hiện được," ông nói. "Nhưng có những thách thức liên quan đến nó."

Trước hết, các hệ thống mà ông tưởng tượng xử lý dữ liệu tương đối chậm so với những hệ thống trên đất liền. Chúng sẽ liên tục bị bắn phá bởi bức xạ, và "sự lỗi thời sẽ là một vấn đề" vì việc sửa chữa hoặc nâng cấp sẽ cực kỳ khó khăn. Hajimiri tin rằng các trung tâm dữ liệu trong không gian có thể, một ngày nào đó, là một giải pháp khả thi nhưng ngần ngại nói khi nào ngày đó có thể đến. "Chắc chắn nó sẽ có thể thực hiện được trong vài năm," ông nói. "Câu hỏi là chúng sẽ hiệu quả như thế nào, và chúng sẽ trở nên tiết kiệm chi phí như thế nào."

Ý tưởng đơn giản về việc đưa các trung tâm dữ liệu lên quỹ đạo không chỉ giới hạn ở những suy nghĩ thoáng qua của các chuyên gia công nghệ hoặc suy nghĩ sâu sắc của các học giả. Thậm chí một số quan chức được bầu ở các thành phố nơi các công ty như Amazon hy vọng xây dựng trung tâm dữ liệu cũng đang nêu ra vấn đề này. Thành viên hội đồng Tucson, Arizona, Nikki Lee đã nói một cách thơ mộng về tiềm năng của chúng trong một phiên điều trần tháng 8, trong đó hội đồng đã bỏ phiếu nhất trí từ chối một trung tâm dữ liệu được đề xuất trong thành phố của họ.

"Nhiều người nói rằng các trung tâm dữ liệu không thuộc về sa mạc," Lee nói. Nhưng "nếu đây thực sự là một ưu tiên quốc gia," thì trọng tâm phải là "đưa đô la nghiên cứu và phát triển liên bang vào việc xem xét các trung tâm dữ liệu sẽ tồn tại trong không gian. Và điều đó có thể nghe có vẻ điên rồ đối với tất cả các bạn và hơi khoa học viễn tưởng, nhưng nó thực sự đang xảy ra."

Điều đó đúng, nhưng nó đang xảy ra ở quy mô thử nghiệm, không phải quy mô công nghiệp. Một startup có tên Starcloud hy vọng phóng một vệ tinh cỡ tủ lạnh chứa một vài chip Nvidia vào tháng 8, nhưng ngày phóng đã bị hoãn lại. Lonestar Data Systems đã hạ cánh một trung tâm dữ liệu thu nhỏ, mang theo thông tin quý giá ên mặt trăng vài tháng trước, mặc dù tàu hạ cánh đã bị lật và thất bại trong quá trình thử nghiệm.

Nhiều lần phóng như vậy được lên kế hoạch cho những tháng tới. Nhưng "rất khó để dự đoán ý tưởng này sẽ trở nên khả thi về mặt kinh tế nhanh như thế nào," Matthew Weinzierl, một nhà kinh tế học của Đại học Harvard nghiên cứu các lực lượng thị trường trong không gian, nói. "Các trung tâm dữ liệu dựa trên không gian có thể có một số ứng dụng thích hợp, chẳng hạn như để xử lý dữ liệu dựa trên không gian và cung cấp khả năng an ninh quốc gia," ông nói. "Tuy nhiên, để trở thành đối thủ có ý nghĩa với các trung tâm trên mặt đất, chúng sẽ cần phải cạnh tranh về chi phí và chất lượng dịch vụ như bất kỳ thứ gì khác."

Hiện tại, việc đưa một trung tâm dữ liệu lên không gian đắt đỏ hơn nhiều so với việc đặt một trung tâm ở, chẳng hạn, Thung lũng Trung tâm Dữ liệu của Virginia, nơi nhu cầu điện năng có thể tăng gấp đôi trong thập kỷ tới nếu không được kiểm soát. Và miễn là việc ở lại Trái đất vẫn rẻ hơn, các công ty có động cơ lợi nhuận sẽ ưu tiên mở rộng trung tâm dữ liệu trên mặt đất.

Tuy nhiên, có một yếu tố có thể khuyến khích OpenAI và những công ty khác nhìn về phía thiên đường: Không có nhiều quy định ở trên đó. Việc xây dựng trung tâm dữ liệu trên Trái đất đòi hỏi phải có giấy phép của thành phố, và các công ty có thể bị cản trở bởi các chính quyền địa phương có cư dân lo lắng rằng việc phát triển trung tâm dữ liệu có thể hút cạn nước của họ, tăng hóa đơn tiền điện của họ, hoặc làm quá nóng hành tinh của họ.

Trong không gian, không có đối thủ nào để phán xét, Michelle Hanlon, một nhà khoa học chính trị và luật sư lãnh đạo Trung tâm Luật Hàng không và Không gian tại Đại học Mississippi, nói. "Nếu bạn là một công ty Mỹ tìm cách đưa trung tâm dữ liệu lên không gian, thì hãy càng sớm càng tốt, trước khi Quốc hội nói, 'Ồ, chúng ta cần phải điều chỉnh điều đó.'"