Tỷ phú thương mại điện tử tham vọng đưa trung tâm dữ liệu ra vũ trụ

Khi trái đất không còn đủ chỗ cho cơn khát năng lượng số

Những tuyên bố mới đây của Jeff Bezos tại Tuần lễ Công nghệ Italy (Italian Tech Week) ở Turin đã gây tiếng vang lớn trong giới công nghệ và năng lượng toàn cầu. Nhà sáng lập kiêm Chủ tịch điều hành Amazon dự báo rằng trong vòng 10 đến 20 năm tới, những trung tâm dữ liệu quy mô gigawatt sẽ được xây dựng và vận hành trong không gian, thay vì đặt hoàn toàn trên mặt đất như hiện nay. Theo ông, đây sẽ là bước ngoặt quan trọng, giúp giải quyết bài toán năng lượng ngày càng cấp bách mà hạ tầng số toàn cầu đang đối mặt.

Hiện nay, khi trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán đám mây bùng nổ, nhu cầu tính toán tăng theo cấp số nhân. Các trung tâm dữ liệu, nơi chứa máy chủ và hạ tầng mạng, đang mọc lên khắp nơi, từ châu Âu, Bắc Mỹ đến Đông Nam Á. Mỗi trung tâm quy mô lớn tiêu thụ lượng điện tương đương một thành phố nhỏ và cần khối lượng nước khổng lồ để làm mát. Tại một số khu vực, tốc độ tăng trưởng trung tâm dữ liệu đã vượt xa khả năng đáp ứng của hệ thống điện và nước địa phương, buộc chính quyền phải ban hành các quy định hạn chế hoặc tạm ngưng cấp phép dự án mới.

Trong bối cảnh đó, ý tưởng đưa trung tâm dữ liệu lên quỹ đạo không còn là viễn tưởng xa vời. Bezos nhấn mạnh rằng không gian mang lại lợi thế năng lượng vượt trội: nguồn điện mặt trời liên tục 24/7, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết, mây mù hay chu kỳ ngày đêm. Việc khai thác nguồn năng lượng này có thể mở ra khả năng vận hành những cụm máy tính khổng lồ với chi phí cạnh tranh, đồng thời giảm đáng kể áp lực lên lưới điện và môi trường tại trái đất.

Thực tế, nhiều tập đoàn công nghệ lớn cũng đang xem xét các mô hình tương tự. Những năm gần đây, ý tưởng xây dựng “trung tâm dữ liệu ngoài khơi” hoặc đặt trong lòng biển đã được thử nghiệm nhằm tận dụng môi trường tự nhiên để làm mát. Tuy nhiên, giải pháp không gian còn đi xa hơn thế: thay vì chỉ tiết kiệm năng lượng làm mát, nó thay đổi hoàn toàn nguồn cung điện, đưa hoạt động tính toán ra khỏi phạm vi hạ tầng năng lượng mặt đất.

Bên cạnh lợi ích về năng lượng, việc đưa trung tâm dữ liệu vào không gian còn có thể giảm đáng kể tác động môi trường tại các khu vực đô thị. Các trung tâm quy mô lớn thường chiếm nhiều đất, gây áp lực lên hạ tầng đô thị, phát thải CO2 và tác động đến hệ sinh thái nước ngọt. Khi những trung tâm này được chuyển ra ngoài quỹ đạo, các thành phố có thể dành quỹ đất và năng lượng cho những mục đích phục vụ cộng đồng. Đây cũng là một bước tiến phù hợp với chiến lược phát triển đô thị bền vững và giảm phát thải mà nhiều quốc gia đang theo đuổi.

Công nghệ quỹ đạo mở ra kỷ nguyên hạ tầng số toàn cầu

Dù còn nhiều thách thức, việc xây dựng trung tâm dữ liệu trong không gian đang dần trở thành một hướng đi khả thi nhờ sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ vũ trụ. Chi phí phóng vệ tinh đã giảm mạnh trong thập kỷ qua, nhờ các công ty như SpaceX, Blue Origin hay Arianespace. Công nghệ tên lửa tái sử dụng giúp giảm giá thành mỗi chuyến bay, mở ra cơ hội đưa khối lượng lớn thiết bị hạ tầng lên quỹ đạo với chi phí thấp hơn trước rất nhiều.

Bên cạnh đó, lĩnh vực vệ tinh liên lạc và vệ tinh quan sát trái đất đã chứng minh tính khả thi của việc vận hành hạ tầng quan trọng ngoài không gian. Như Bezos nhấn mạnh, các vệ tinh thời tiết và viễn thông đã trở thành một phần thiết yếu của đời sống hiện đại. Việc đưa trung tâm dữ liệu lên không gian có thể được xem như bước tiếp theo trong quá trình mở rộng không gian hạ tầng kỹ thuật toàn cầu.

Một trong những ứng dụng tiềm năng lớn nhất của trung tâm dữ liệu không gian là xử lý các tác vụ AI quy mô cực lớn. Các mô hình AI thế hệ mới ngày càng yêu cầu năng lực tính toán vượt trội, đòi hỏi những cụm máy tính công suất gigawatt. Nếu những cụm này được đặt trong không gian, chúng có thể vận hành liên tục mà không lo quá tải hệ thống điện mặt đất, đồng thời giảm áp lực lên hạ tầng truyền tải và phân phối điện tại các quốc gia.

Tất nhiên, thách thức vẫn còn: từ bảo trì phức tạp, hạn chế nâng cấp, cho tới rủi ro trong các vụ phóng. Tuy vậy, những khó khăn này không phải là rào cản không thể vượt qua. Nhiều chuyên gia cho rằng, trong thập kỷ tới, robot tự động bảo dưỡng và các trạm dịch vụ quỹ đạo sẽ phát triển nhanh, giúp việc duy trì hạ tầng không gian trở nên khả thi hơn. Song song đó, những tiến bộ trong vật liệu nhẹ, hệ thống làm mát tiên tiến và thiết kế mô-đun cũng sẽ giúp giảm chi phí và tăng độ linh hoạt của trung tâm dữ liệu ngoài trái đất.

Đáng chú ý, chuyển dịch này không chỉ mang ý nghĩa kỹ thuật mà còn mang tính chiến lược. Khi trung tâm dữ liệu được đặt ngoài lãnh thổ quốc gia, câu chuyện về chủ quyền dữ liệu, luật quốc tế và hợp tác xuyên biên giới sẽ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Điều này đòi hỏi một khuôn khổ pháp lý toàn cầu mới, nơi các quốc gia và doanh nghiệp phối hợp để đảm bảo an ninh mạng, quyền riêng tư và sự minh bạch trong khai thác hạ tầng không gian.

Nếu thành công, trung tâm dữ liệu ngoài không gian sẽ mở ra một kỷ nguyên hạ tầng số toàn cầu mới, nơi năng lượng mặt trời vô tận được khai thác để phục vụ trí tuệ nhân tạo, truyền thông và hàng loạt ứng dụng tương lai. Đây có thể là một trong những bước tiến công nghệ quan trọng nhất kể từ khi con người xây dựng Internet.