在月球上建数据中心是不是疯了?
明天,2月26日,SpaceX将发射一枚猎鹰9号火箭,携带直观机器公司的任务。该任务将在月球表面停留大约三周,然后返回地球。直观机器公司的着陆器中包含一个迷你数据中心,仅重1千克,包含8太字节的固态硬盘存储。这属于Lonestar数据控股公司,是概念验证任务的一部分,旨在将基于月球的数据中心变为现实。
将数据中心建在月球上的想法引发了一个自然的问题:为什么?Lonestar的首席执行官Christopher Stott说,这是为了保护敏感数据免受地球上的危险。
“数据中心,对吧?它们就像现代的教堂。我们正在建造这些东西,它们运行着我们的整个文明。这很棒,但你意识到连接它们的网络越来越脆弱。”
月球数据中心的理由
事实上,在地球上,海底电缆经常被切断,导致断网。飓风、地震等自然灾害以及战争也会破坏网络或数据本身。月球表面是一个更可预测的地方——几乎没有大气,因此不用担心气候事件。虽然有辐射,但相对稳定。而且,至少目前,月球不是战场。
“我们称之为弹性即服务,”Stott说,“这就像我们以前从未有过的全新级别的备份。”
另一个动机是数据主权。全球有100多个国家的法律限制某些数据的处理和存储地点,通常限制在本国境内。作为数据中心提供商,除了外太空,不可能在任何单一地点满足所有潜在客户的需求。根据联合国1967年的外太空条约,外太空和月球“不受主权国家的占有”,因此为数据主权法律提供了一个漏洞。美国卫星受美国法律管辖,但它可以携带一个内部受英国法律管辖的黑匣子,或者任何其他国家的法律。基于月球的数据中心可以容纳尽可能多的独立黑匣子,以满足其多样化客户的需求。
政府似乎对这一前景特别感兴趣。这次测试任务将携带佛罗里达州政府以及马恩岛的数据。他们还将携带贝塞斯达游戏公司的《星空》的副本,并将在整个任务期间将游戏的主题曲“天空之子”传回地球,只是好玩而已。
德克萨斯州立大学金斯维尔分校电气工程教授Amit Verma(他与该项目无关)表示,将数据托管在月球上可能还有技术优势。月球的某些部分永久处于阴影中,因此非常寒冷,低至-173°C。这意味着不需要消耗能量或水来冷却数据中心。而且,电气元件将更高效地运行。
“当你把数据中心放在已经非常非常冷的环境中……性能实际上也会显著提高,”Verma说,“因为当你降低温度时,像电阻这样的东西也会降低。”
未来的基于月球的数据中心可以通过太阳能完全供电,因为月球表面总是寒冷的部分,靠近月球极地,相对靠近几乎总是暴露在阳光下的陨石坑边缘,不受大气层的减弱。理论上,数据中心可以隐藏在阳光之外,从这些边缘传输电力,实现低温下的完全可再生能源运行。
月球数据中心的阴暗面
也有明显的挑战。首先,月球距离遥远,这意味着数据需要时间才能到达。单程延迟为1.4秒,这排除了需要实时访问的数据。
“任何需要‘实时’计算的东西,1.4秒的延迟都会很困难,比如直播、游戏、自动驾驶汽车或高频交易,”数据中心提供商IREN的首席商务官Kent Draper(他没有参与这项工作)说,“然而,许多工作负载仍然可以支持1秒以上的处理速度。例如,人工智能训练工作负载,甚至是非实时人工智能推理,比如图像处理。”但“除了高延迟外,低带宽也是一个挑战,”Draper补充说。
其次,如果月球上出了问题,修复起来要困难得多。
“运营数据中心进行密集计算极其复杂,既要管理电力和冷却系统,更不用说根据客户规格配置服务器了,”Draper说,“我们有专家团队24/7在现场运营我们的数据中心,包括网络工程师、数据中心技术员、系统工程师、DevOps工程师、解决方案工程师等。”Lonestar的Stott认为,这可以通过在地球上进行大量测试并在数据中包含额外冗余来缓解。
接下来,尽管来自战争、飓风等地球干扰的物理干扰可能性较小,但网络安全仍然是一个问题,即使在月球上也是如此。德克萨斯州立大学金斯维尔分校的Verma建议,由于这些系统是从零开始构建的,它们可以利用最新且最安全的网络安全协议,使其比地球上的普通数据中心更安全。
最后但并非最不重要的是,将大型数据中心送上月球需要资金,以及研究和开发时间。“人类在过去50年里没有登上月球,但他们计划在未来10年内再次登月,”Verma说,“我们不知道成本将如何演变。所以有一些不确定性。但这是一次性成本。”
全速前进
尽管存在这些担忧,Stott并未气馁。去年,Lonestar在月球上测试了一个虚拟数据中心(一个运行在早期直观机器公司任务的第三方硬件上的软件容器),并验证了他们可以在虚拟数据中心靠近月球表面时从地球与之通信,通过传输《独立宣言》来回验证。对Stott来说,这次第二次任务只是他们将数据存储在月球上或附近的计划的下一步。
Lonestar计划下一步将数据中心放置在月球的L4和L5拉格朗日点,这些位置在月球轨道上是引力稳定的。之后,计划是将数据中心放置在月球的熔岩管道中,那里的内部温度大约是恒定的-20°C,这将实现高效运行,而无需走向月球极地的极端。
尽管存在挑战,德克萨斯州立大学金斯维尔分校的另一位电气工程教授Reza Nekovei认为,优势足够大,值得尝试,并且有理由保持乐观。“如果这件事成功了,他们证明这是非常可行的,我认为在未来几年内,数据中心将成为资金所在,这将是太空技术的下一个推动力。”