- Googleは、実験的なAIデータセンターのインフラを低軌道に設置するため、SpaceXをはじめとするロケット打ち上げサービス提供企業と協議を進めている。
- プロジェクト・サンキャッチャーは、太陽光発電とGoogleのTPUチップを用いて軌道上コンピューティングクラウドを構築し、2027年までにプロトタイプ衛星を配備することを目指している。
- SpaceXは、計画中の新規株式公開（IPO）の中核的なテーマとして、軌道上のデータセンター事業に舵を切り、最大100万基のコンピューティング衛星の導入を提案している。
- 専門家たちは、打ち上げ費用や熱管理から衛星の連携、長期的な実現可能性に至るまで、技術的および経済的な主要な課題を指摘している。
Googleは、データセンターのハードウェアを軌道上に送るため、SpaceXと密かに高度な協議を進めている。宇宙空間にインフラを構築することで、人工知能が地球のエネルギー資源や土地資源に与える圧力を将来的に軽減できると見込んでいるのだ。ほんの数年前まではSFの世界の話のように聞こえたこの構想が、今や世界で最も影響力のある2つのテクノロジー企業において、真剣な戦略的選択肢として扱われている。
Googleは「プロジェクト・サンキャッチャー」と呼ばれる社内イニシアチブの下、今世紀末までに小型AIサーバーラックを衛星に搭載して試験運用したいと考えている。すでに商業打ち上げの主要プロバイダーであるSpaceXは、軌道上のデータセンターを事業の次の大きな柱と位置づけ、華々しい株式市場デビューの重要なストーリーラインと捉えている。両社は協力して、コンピューティングを地球外に移すことが技術的にも経済的にも理にかなうかどうかを検証している。
Googleのプロジェクト・サンキャッチャー：AIコンピューティングを地球外へ
ウォール・ストリート・ジャーナル、ブルームバーグ、ロイターなどの複数の報道によると、 Googleは長期的な研究およびインフラ整備の一環として、数ヶ月にわたりプロジェクト・サンキャッチャーを開発してきた。このプログラムの核心となるアイデアは単純明快だ。Google独自のテンソル処理ユニット（TPU）を搭載した太陽光発電衛星のネットワークを構築し、それらを連携させてAIワークロード用の軌道上クラウドを形成する。
Googleは昨年11月にSuncatcherを初めて公に認め、地球外で機械学習インフラを運用する実験だと説明した。CEOのサンダー・ピチャイ氏はその後、Fox News Sundayで「小型のマシンラックを衛星に搭載してテストし、そこから規模を拡大していく計画だ」と述べ、宇宙空間のデータセンターは「10年ほど以内に」インフラ構築の比較的一般的な方法になると予想していると付け加えた。
現在のロードマップに基づき、Googleと衛星運用会社Planet Labsは、 2027年初頭までにTPUを搭載したプロトタイプ宇宙船を少なくとも2機、地球低軌道に打ち上げる予定だ。これらの初期ミッションは「学習」のための取り組みと位置づけられており、本格的な展開に踏み切る前に、宇宙空間でのハードウェアの検証、性能測定、運用上の課題の理解を行う。
こうした慎重なアプローチの背景には、非常に現実的な問題が存在する。国際エネルギー機関（IEA）は、世界のデータセンターの電力消費量が2030年までに2倍以上に増加し、約945テラワット時（TWh）に達する可能性があると予測しており、その主な要因はAIである。米国だけでも、データセンターは2030年代末までに予想される電力需要増加分のほぼ半分を占める可能性があり、クラウドプロバイダーは新たな発電方法と新たな設置場所を模索せざるを得なくなっている。
Googleは既に地上キャンパス向けに原子力、地熱、その他の低炭素エネルギー源を確保しているが、同社は現在、軌道上をより革新的な選択肢と捉えている。適切な軌道であれば、太陽電池パネルは地上の中緯度地域にある同等のパネルに比べて年間最大8倍ものエネルギーを収集でき、特定の太陽同期軌道では衛星をほぼ連続的に太陽光に当て続けることができるため、大型バッテリーの必要性を減らすことができる。
なぜSpaceXはGoogleの軌道進出計画において中心的な役割を担うのか
Suncatcherを単なる机上の空論に終わらせないためには、Googleは手頃な価格で宇宙へのアクセスを必要としており、そこで再利用可能な打ち上げロケットの主要サプライヤーであるSpaceXが登場する。ウォール・ストリート・ジャーナル紙は、Googleがイーロン・マスク氏率いるSpaceXと、初の軌道上データセンターのプロトタイプを打ち上げるための打ち上げ契約について活発な協議を行っていると報じている。
同時に、Googleは単一の打ち上げ業者に限定するつもりはない。同社は他のロケット企業とも協議を進めており、Blue Origin、Rocket Lab、United Launch Allianceといった企業との選択肢も残している。こうした複数のベンダーと提携する姿勢は、軌道上コンピューティング市場がまだ初期段階にあり、実験的な段階にあることを反映している。経済的な見通しが明確になる前に、単一のパートナーに縛られたいと考える企業はどこにもないのだ。
両社には長年にわたる資金面でのつながりもある。Googleは2015年にSpaceXに約900億ドルを投資しており、これはSpaceXの株式の約6.1%に相当すると報じられている。Googleの上級幹部であるドン・ハリソンはSpaceXの取締役を務めており、Alphabetはマスク氏のロケット、衛星、AIインフラに関する野望を直接把握している。
こうしたつながりがあるにもかかわらず、両社の関係は単純な親密なものではない。GoogleとSpaceXは、軌道上コンピューティング分野において、将来のパートナーであると同時にライバルでもあり、それぞれが地球外におけるAIデータセンターの展開方法について独自のビジョンを描いている。打ち上げ契約が締結されれば、事実上、両社が競合関係にある2社が協力し、いずれもまだ産業規模での実証ができていない技術をテストすることになるだろう。
SpaceXの視点からすると、その関心はロケット搭乗サービスの販売だけにとどまらない。同社は、軌道上コンピューティング専用の衛星を最大100万基まで配備できる「軌道データセンターシステム」の展開許可を、米国の規制当局に正式に申請している。ちなみに、現在軌道上にあるあらゆる種類の衛星は1万7000基未満と推定されている。
サンキャッチャー構造の内部：モジュール式の軌道雲
プロジェクト・サンキャッチャーは、そのブランド名の裏側では、多数の小型衛星で構成される高度にモジュール化された分散型データセンターの構想である。グーグルは、単一の巨大な施設ではなく、それぞれがAIのトレーニングや推論タスクのためのTPUとメモリを搭載した、密集した編隊で飛行する小型衛星群を構想している。
Googleは技術論文の中で、半径約1キロメートル以内に81個の衛星を配置する構成例を示している。これらの衛星がコヒーレントなデータセンターとして機能するためには、極めて高いスループットでデータを共有する必要があり、同社は地上データセンターですでに使用されているものと同様の高密度波長分割多重光リンクを用いて、隣接する衛星間で最大10テラビット/秒のリンク速度を目標としていると述べている。
その帯域幅を実現するには、衛星同士が比較的接近して飛行する必要があり、それがまた新たな複雑さを生み出す。同社は、重力、低軌道における大気抵抗、そして衛星の位置をずらす可能性のあるその他の外乱を考慮し、各衛星の位置を継続的に調整して衝突を回避するために、AI駆動の制御システムに頼る予定だ。
軌道力学に加え、熱管理と放射線防護は重要な工学的課題として浮上している。GoogleのTPUは高出力チップであり、かなりの熱を発生するが、真空状態ではその熱を逃がす空気が存在しない。提案されている解決策には、精巧なヒートパイプや放熱器などがあるが、軌道上で高密度なAIワークロードに対応するシステムを設計・検証することは、依然として未解決の課題である。
メモリ面も同様に容易ではありません。AIアクセラレータで使用される最新の高帯域幅メモリ（HBM）は放射線に敏感であり、適切な対策を講じなければデータエラーやデータ破損を引き起こす可能性があります。これらのコンポーネントを強化したり、堅牢なエラー訂正方式を追加したりすると、コスト、質量、設計の複雑さが増加する可能性が高く、これらはまさに軌道運用者が最小限に抑えようとしている要素です。
立ち上げ費用：成否を分ける重要な要素
未来的な構想の数々にもかかわらず、軌道データセンターの経済的なボトルネックは依然として、低軌道への打ち上げコスト（1キログラムあたり）にある。Googleは、打ち上げコストが1キログラムあたり約200ドルまで下がれば、サンキャッチャー型衛星コンステレーションの年間エネルギーコストは、最新の地上データセンターのコストとほぼ同等になる可能性があると試算している。
現状では、業界の試算によると、多くのミッションにおいて、部分再利用可能なロケットを使用した場合でも、打ち上げ費用は1キログラムあたり約1,500ドルから2,000ドル程度となっている。SpaceXをはじめとする各社は、特にスターシップのような完全再利用可能な機体が成熟するにつれて、2030年代後半には価格を大幅に引き下げることを目指していると述べている。
SpaceXのロードマップで議論されている楽観的なシナリオの一つでは、高度な再利用性と高頻度打ち上げによって、コストを1キログラムあたり約60ドルまで削減できる可能性がある。もしこれらの数値が達成され、維持されれば、コンピューティングハードウェアを軌道上に輸送する経済性は現在とは大きく異なり、大規模な展開へと流れが傾く可能性もある。
今のところ、それはあくまで予測に過ぎない。TechCrunchなどのメディアを含むアナリストや業界関係者は、衛星の設計、打ち上げ、軌道上での運用、そして最終的な交換にかかる総コストを考慮すると、地上データセンターの方が依然として著しく安価であると警告している。長期的なビジョンと現在の財政状況との乖離こそが、多くの専門家が依然として軌道コンピューティングを投機的な賭けとみなす主な理由の一つである。
SpaceXは、計画中の新規株式公開（IPO）に先立ち、潜在的な投資家へのプレゼンテーションにおいて、この長期的なビジョンをセールスポイントとして活用している。報道によると、同社は今夏に株式公開を目指しており、時価総額は1兆7500億ドルに達すると見込まれている。軌道上のデータセンターは、将来の成長戦略において中心的な役割を果たすとしている。
マスク氏の軌道データセンター構想とより広範なAIエコシステム
イーロン・マスクにとって、AIデータセンターを軌道上に設置することは、個人的にも戦略的にも大きな関心事となっている。グーグルのサンキャッチャー計画を知った後、彼は軌道上コンピューティングをスペースX社内で最優先事項に位置づけ、地上の電力網や土地の利用可能性といった制約をはるかに超えてAIコンピューティングを拡張できる唯一の現実的な方法として提示したと伝えられている。
マスク氏は、高度なAIの真のボトルネックはチップではなく電力であり、長期的には「AIを導入するのに最も安価な場所」は宇宙だと主張している。宇宙では、衛星は夜間や雲、大気の影響を受けることなく、ほぼ途切れることなく太陽光発電を利用できるからだ。彼のより楽観的な予測の中には、2、3年以内に宇宙空間でのコンピューティングが大規模AIシステムを運用する最も経済的な方法になる可能性があるというものもある。
しかし、SpaceXが規制当局や投資家向けに作成した文書でさえ、より慎重な姿勢を示している。同社は、軌道上のデータセンターは複数の未実証技術に依存しており、最終的には商業的に成り立たない可能性があることを認めている。冷却、放射線、遅延、そして軌道上での保守の難しさなど、すべてが重大なリスクとなる。
一方、SpaceXは軌道上コンピューティングを、宇宙と地上両方にまたがるより広範なAIインフラストラクチャのエコシステムに組み込んでいる。最近の提出書類や報告書によると、SpaceXとxAIは合併し、約1兆2500億ドルの価値がある単一の企業体となり、ロケット、衛星、AIコンピューティングを事実上1つの企業傘下に統合することになる。
SpaceXは、 AI企業Anthropicとも注目度の高い契約を締結した。この契約に基づき、AnthropicはメンフィスにあるSpaceXのColossus 1データセンターを利用できるようになる。このデータセンターは、220,000万台以上のNvidia製GPUと約300メガワットの電力供給能力を備えている。両社はまた、長期的には軌道上でのAIコンピューティング能力を「数ギガワット」規模で共同開発することにも関心を示しており、地上と宇宙のインフラの境界線をさらに曖昧にする可能性がある。
環境圧力と新たなコンピューティング分野の開拓
軌道上データセンターへの動きは、AIの環境負荷に対する懸念の高まりを背景に現れている。国連環境計画のデジタルディレクターであるサリー・ラドワン氏は、その影響の全容はまだ十分に解明されていないものの、初期の兆候は、AIを大規模に展開する前に慎重な検討を行うに値するほど憂慮すべきものであると警告している。
国連の分析によると、AIの環境コストは電力消費だけにとどまらない。希少資源の採掘、ハードウェアのアップグレードに伴う電子廃棄物の増加、高密度サーバーファームの冷却に必要な水、発電に伴う温室効果ガスの排出などが含まれる。こうした要因が、一部の地域で政策立案者や地域社会に、大規模なデータセンター複合施設の建設に反対する動きを促している。
軌道上コンピューティングの支持者にとって、宇宙は少なくともこれらの制約の一部を回避する手段となる。太陽電池で稼働する衛星は、土地をめぐる競争がなく、冷却のために地元の水資源を消費せず、地上の電力網に直接的な負荷をかけることもない。支持者たちは、AIワークロードの一部を地球外に移すことで、すでに複数のハイパースケール施設を抱えている地域社会への負担を軽減できると主張している。
懐疑論者たちは、宇宙開発は環境にとってタダ飯ではないと反論する。数千、あるいは数百万もの衛星を製造、打ち上げ、最終的に軌道から離脱させるには、それなりの材料費とエネルギーコストがかかる。また、軌道上のデブリが増加するリスクは、宇宙機関や規制当局にとってますます大きな懸念事項となっている。地上設置型と軌道設置型のアプローチのトレードオフについては、いまだに活発な研究が行われており、確立された科学的知見は得られていない。
明らかなのは、AIの電力需要の高まりにより、クラウドプロバイダーと宇宙関連企業はかつてないほど緊密な連携を迫られているということだ。イーロン・マスクがOpenAIを共同設立したのはつい最近のことであり、その背景にはラリー・ペイジとの安全性に関する意見の相違があり、GoogleのAIへの野心を抑制する意図もあった。今日、マスク率いるSpaceXはGoogleと打ち上げについて交渉しており、両社は新たな、まだ構想段階にある宇宙インフラの支配権を巡ってしのぎを削っている。
ライバルと未解決の課題を抱える、黎明期の軌道上コンピューティング競争
GoogleとSpaceXだけがこの分野に参入しているわけではない。他のスタートアップ企業や投資家も、軌道上データセンターを独立した市場として捉え始めており、このアイデアが少数の巨大テクノロジー企業以外にも、少なくとも一定の支持を得ていることを示唆している。
Robinhoodの共同創業者であるバイジュ・バット氏は最近、自身の宇宙関連スタートアップ企業をCowboy Space Corporationに社名変更し、自社製ロケットによる軌道データセンター事業の実現に向けて約2億7500万ドルを調達した。同氏の主張は、打ち上げ能力は今後何年も制約を受けるため、コンピューティングペイロードを定期的に軌道に乗せるには、ロケットを自社所有することが唯一の方法だというものだ。
カウボーイ・スペースは、2028年末までに最初の打ち上げを目指していると報じられている。このスケジュールは、グーグルが計画している2027年のプロトタイプ打ち上げより遅れているものの、打ち上げ経済と衛星技術が今後も向上すれば、軌道上コンピューティングは中期的に有望なビジネス分野に成長する可能性があるという、一部の起業家の信念を裏付けるものとなっている。
既存の航空宇宙企業もこの分野に参入する可能性がある。ブルーオリジン、ユナイテッド・ローンチ・アライアンス、ロケットラボはいずれも、競争力のある価格とミッションプロファイルを提供できれば、軌道上コンピューティング実験の打ち上げパートナーとして有力だ。グーグルは今のところスペースXに代わる具体的な企業名を挙げていないが、業界関係者はこれらの企業がより広範なベンダー選定の一環として検討されていると推測している。
現状では、活動の多くは規制当局への提出書類、投資家向け資料、初期段階の設計文書にとどまっており、実用レベルのシステムには至っていない。楽観的な支援者でさえ、軌道上での保守、ハードウェアの交換、放射線下での長期信頼性といった課題については、現代のAIワークロードに必要な規模で実績のある解決策が存在しないことを認めている。
こうした不確実性にもかかわらず、GoogleやSpaceXなどが軌道上データセンター計画について公然と交渉しているという事実自体が、大きな転換点を示している。かつては突飛な構想に聞こえたものが、今や具体的なスケジュール、プロトタイプ、そして数十億ドル規模の投資計画といった要素を備えた、真剣な企業計画へと発展しているのだ。
GoogleとSpaceXのこうした動きを総合的に見ると、AIインフラの次の段階は、新たな地上キャンパスをはるかに超えたものになる可能性を示唆している。SpaceXの軌道上コンピューティング計画であるProject Suncatcherや、新興競合企業の取り組みが実を結べば、2030年代の最先端データセンターは、もはや住所を持たず、地球のはるか上空を周回する軌道座標を持つようになるかもしれない。
