La Cina sta costruendo un supercomputer in orbita attorno alla Terra: perché e come funziona

La Cina ha avviato un ambizioso progetto per costruire un supercomputer spaziale: una rete di 2800 satelliti dotati di intelligenza artificiale capaci di lavorare insieme come un'unica, immensa macchina di calcolo nello spazio. Si tratta di un'iniziativa all’avanguardia guidata dalla startup aerospaziale ADA Space, in collaborazione con il centro di ricerca Zhejiang Lab, e ha già visto il lancio dei primi 12 satelliti grazie a un razzo Long March 2D. La costellazione sarà in grado di elaborare dati direttamente in orbita, riducendo drasticamente la necessità di trasmettere informazioni sulla Terra. È una svolta tecnologica che sfrutta il principio dell'edge computing, ovvero il trattamento dei dati direttamente alla fonte, in questo caso nello spazio, per aumentare l'efficienza e ridurre i tempi di risposta.

Al centro dell’iniziativa cinese c'è l'idea che l'AI non debba più essere confinata a dispositivi terrestri, come smartphone o computer portatili. Lo ha sottolineato Wang Jian, direttore del Zhejiang Lab, che considera lo spazio una nuova «frontiera su cui dobbiamo ragionare e programmare i prossimi 10, 20 o 50 anni». Il cuore del programma è la costellazione Three-Body Computing, una struttura in orbita bassa (tra i 500 e i 2000 km di altitudine) che già ora dispone di una capacità di calcolo aggregata di 5 peta-operazioni al secondo (cioè 5 milioni di miliardi) o POPS e 30 terabyte di memoria condivisa.

Come funzionerà il supercomputer spaziale della Cina

Il supercomputer orbitale della Cina sarà formato da una costellazione di 2800 satelliti. Ciascuno di questi funzionerà come una sorta di “mini supercomputer”. All'interno di ciascuno di questi ci sarà un sistema di intelligenza artificiale con 8 miliardi di parametri e una potenza computazionale di 744 tera-operazioni al secondo (o TOPS). Questo significa che ogni unità potrà gestire autonomamente immagini, segnali e dati raccolti dai suoi sensori, elaborandoli in tempo reale senza dover attendere la trasmissione verso i centri di controllo a Terra. Questo approccio ridurrà la dipendenza dalla banda passante, cioè la capacità di trasmissione delle comunicazioni satellitari, e permetterà di gestire volumi di dati molto più elevati. Oggi, infatti, meno del 10% dei dati raccolti dai satelliti viene effettivamente ricevuto a Terra, a causa di limiti tecnici.

Il progetto del supercomputer spaziale, chiamato Three-Body Computing Constellation in riferimento al problema dei tre corpi, rappresenta la prima fase di una rete destinata a raggiungere una potenza di calcolo di 1000 petaflop — una cifra enorme, paragonabile a quasi la metà della potenza dell'attuale supercomputer terrestre più potente. L'infrastruttura sarà alimentata dall'energia solare e sfrutterà le basse temperature dello spazio per raffreddare naturalmente i sistemi. Ma perché costruire un supercomputer in orbita? Per affrontare le sfide crescenti del trattamento dei dati in tempo reale, migliorare la gestione delle missioni spaziali e abilitare nuove applicazioni, come la manutenzione autonoma dei satelliti o l'analisi scientifica dei fenomeni cosmici.

Uno degli aspetti più interessanti di questo progetto è la connessione laser tra i satelliti, che consente una comunicazione ultra-rapida fino a 100 gigabit al secondo (o Gbps). È questo sistema che permette ai satelliti di sincronizzarsi e operare in rete come un unico supercomputer distribuito. Ogni satellite è inoltre alimentato da pannelli solari.

Il futuro del programma Star computing

L'elaborazione dei dati in orbita non ha solo vantaggi tecnici: aprirà la porta a nuove applicazioni pratiche. Ad esempio, l'intelligenza artificiale a bordo potrebbe permettere il cosiddetto in-orbit servicing, ossia l'uso di satelliti autonomi per riparare, rifornire o aggiornare altri satelliti in funzione. È un passaggio chiave verso una maggiore autonomia delle infrastrutture spaziali, che potrebbero diventare sempre più simili a ecosistemi autonomi capaci di autoripararsi e ottimizzare le proprie operazioni.

Inoltre, i primi satelliti della costellazione cinese saranno dotati anche di strumenti scientifici avanzati. Tra questi, un rilevatore di raggi X polarizzati destinato allo studio dei fenomeni cosmici brevi e intensi, come i lampi gamma, eventi tra i più energetici dell’universo osservabile.

Al momento il programma Star computing è solo all'inizio, ma entro la fine dell'anno, sono previsti altri lanci per portare in orbita fino a 50 satelliti, oltre ai 12 già lanciati finora. Una volta che la rete sarà completata con tutti i suoi 2.800 satelliti, rappresenterà un'infrastruttura digitale completamente autonoma dalla Terra, capace di sostenere missioni scientifiche, applicazioni civili e chissà cos'altro ancora.

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