Data Center in orbita: il futuro del calcolo informatico è nello spazio?

di Martina D’Amico

I data center sono le strutture fisiche essenziali per elaborare, conservare e distribuire l’enorme flusso di dati su cui si basa la nostra vita quotidiana. Rappresentano di certo il motore dell’innovazione tecnologica, ma stanno diventando un problema concreto per la sostenibilità del pianeta. La soluzione, per quanto audace, potrebbe essere quella di trasferire questi grandi impianti nello spazio.

Con il crescente sviluppo dell’intelligenza artificiale, la necessità di potenza di calcolo è esplosa, portando alla costruzione di strutture sempre più numerose e ingombranti. Il vero problema è l’impatto ambientale: i data center terrestri consumano enormi quantità di energia per funzionare e di acqua per raffreddare i relativi circuiti elettronici. Per dare un’idea, un impianto medio richiede circa due milioni di litri d’acqua al giorno, un consumo pari a quello di 6.500 famiglie. Nel solo 2024 queste strutture negli Stati Uniti hanno assorbito il 4,4% del fabbisogno energetico totale del Paese e si stima che la percentuale potrà raggiungere il 12% entro il 2028.
Per superare questi limiti terrestri, le grandi aziende stanno seriamente guardando all’orbita. Secondo quanto riportato dal Wall Street Journal e ripreso da Reuters, la Blue Origin di Jeff Bezos lavora da oltre un anno a tecnologie per data center spaziali dedicati all’AI. Lo stesso fondatore di Amazon, intervenendo all’Italian Tech Week di Torino lo scorso ottobre, si è detto convinto che queste infrastrutture entreranno in orbita entro i prossimi 10 o 20 anni.

Il dislocamento nello spazio, in particolare sulle orbite eliosincrone, offrirebbe vantaggi come:

• Energia solare perenne: le strutture sarebbero costantemente esposte al sole, garantendo un approvvigionamento energetico infinito, gratuito e senza alcun vincolo meteorologico.
• Raffreddamento passivo: nell’ambiente spaziale verrebbe azzerata la necessità di utilizzare acqua per abbattere le temperature, eliminando del tutto uno degli impatti ambientali più gravosi sulla Terra.

Molti grandi colossi tecnologici, tra cui Nvidia, Google, SpaceX e la stessa Amazon, sono pronti ad affrontare questo passaggio, anche se le criticità non mancano. Attualmente le simulazioni mostrano che la Terra rimane ancora la più conveniente: gestire un data center da 1 GW per cinque anni sul nostro pianeta costa circa 16 miliardi di dollari, mentre l’equivalente spaziale ne richiederebbe circa 60. Questo ostacolo, però, potrebbe ridursi gradualmente grazie all’abbassamento dei costi di lancio, ovvero il prezzo per portare un singolo chilogrammo di massa in orbita. Oggi l’offerta migliore sul mercato è quella di SpaceX (tra i 1.500 e i 3.000 dollari al chilo), ma l’azienda di Elon Musk sta già lavorando a Starship, il primo sistema di lancio completamente riutilizzabile. Se la promessa di Musk di far scendere i prezzi al chilo sotto i 100 dollari dovesse avverarsi, i data center in orbita potrebbero concretamente smettere di essere fantascienza per diventare una realtà sostenibile.

I data center non rappresentano l’unica infrastruttura per la quale si prospetta un trasferimento extra-atmosferico. Un ulteriore ambito di sviluppo è lo Space-based solar power (SBSP), che prevede la costruzione di impianti fotovoltaici in orbita, progettati per intercettare l’energia solare e trasmetterla in modalità wireless sulla Terra. Tale tecnologia potrebbe contribuire in modo significativo al fabbisogno energetico globale, sfruttando una fonte pulita e inesauribile. Tuttavia, sebbene Stati Uniti e Cina stiano investendo attivamente in questo settore, l’Europa sconta attualmente un ritardo strategico, complice il congelamento del programma SOLARIS dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).
La prospettiva di dislocare simili infrastrutture in orbita solleva, inoltre, interrogativi cruciali riguardo al potenziale impatto ambientale nello spazio. Per supportare tali reti sono state avanzate proposte per l’immissione in orbita bassa di costellazioni comprendenti fino a un milione di satelliti con funzioni di calcolo integrato. Considerando che l’attuale numero di satelliti operativi attorno alla Terra si attesta intorno alle 15.000 unità, un incremento di tale portata genera evidenti criticità legate al sovraffollamento orbitale. Il rischio principale è l’innesco della cosiddetta “Sindrome di Kessler“, teorizzata negli anni ’70 dall’omonimo fisico della NASA, ovvero uno scenario in cui la densità di oggetti e detriti genera una collisione a catena, formando una barriera impenetrabile attorno al pianeta e compromettendo le future attività spaziali. Per mitigare questa minaccia, l’industria aerospaziale sta già sviluppando contromisure specifiche, programmando missioni finalizzate alla cattura e al deorbiting dei detriti spaziali.