Project Suncatcher: ปฏิวัติการประมวลผล AI ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

Project Suncatcher คือโครงการ Moonshot ล่าสุดของ Google ที่มองไปสู่อนาคตซึ่งการประมวลผลของ Machine Learning สามารถขยายออกไปไกลกว่าพื้นโลก — ขึ้นสู่อวกาศจริง ๆ โดยการผสานพลังงานจากดาวเทียมพลังงานแสงอาทิตย์, หน่วยประมวลผล Google TPU และการเชื่อมต่อด้วยแสงแบบออปติคความเร็วสูง (Free-Space Optical Links) โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อสำรวจแนวทางการสร้างโครงสร้างพื้นฐาน AI ในอวกาศ ที่สามารถปฏิวัติทั้งประสิทธิภาพการประมวลผลและความยั่งยืนด้านพลังงานในอนาคต 

วิสัยทัศน์เบื้องหลัง Project Suncatcher 

ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ยังคงเป็นพลังสำคัญในการขับเคลื่อนการค้นพบทางวิทยาศาสตร์และการแก้ไขปัญหาสำคัญของมนุษยชาติ แต่การขยายการทำงานของ AI อย่างยั่งยืนบนโลกกลับยิ่งซับซ้อนขึ้นเรื่อย ๆ 

Project Suncatcher จึงนำเสนอแนวทางที่ทะเยอทะยาน — การส่งกลุ่มดาวเทียมขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งสามารถประมวลผลโมเดล Machine Learning ได้ต่อเนื่องในอวกาศ 

ในวงโคจร ดาวเทียมสามารถผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้มากกว่าบนพื้นโลกถึง 8 เท่า และทำงานได้แทบตลอด 24 ชั่วโมงโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ทำให้อวกาศกลายเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการประมวลผล AI ขนาดใหญ่ โดยลดการใช้ทรัพยากรบนโลก 

สถาปัตยกรรมระบบ: ดาวเทียมที่สร้างขึ้นเพื่อการประมวลผล AI 

Project Suncatcher จินตนาการถึงเครือข่ายดาวเทียมพลังงานแสงอาทิตย์ในวงโคจรระดับต่ำ (LEO) แต่ละดวงติดตั้งด้วย Google TPU (Tensor Processing Unit) และเชื่อมต่อกันด้วยลิงก์ออปติคในอวกาศ 

ระบบนี้จะทำงานเสมือน “ศูนย์ข้อมูลในอวกาศ” โดยกระจายการประมวลผลของ AI ไปยังดาวเทียมหลายร้อยดวงในเครือข่าย 

โครงสร้างแบบโมดูลาร์นี้ช่วยให้ระบบสามารถปรับขนาดได้ (Scalable), มีความซ้ำซ้อน (Redundant) และยั่งยืน (Sustainable) — ซึ่งเป็นหลักสำคัญของระบบ AI แห่งอนาคต 

การแก้ปัญหาด้านวิศวกรรมหลัก 

การสร้างระบบประมวลผล AI ในอวกาศต้องเผชิญกับความท้าทายหลายด้าน ได้แก่ 

1. การเชื่อมต่อระหว่างดาวเทียมระดับศูนย์ข้อมูล 

การประมวลผล Machine Learning ต้องการการเชื่อมต่อความเร็วสูงระหว่างหน่วยคำนวณ เพื่อให้ได้สมรรถนะเทียบเท่าศูนย์ข้อมูลบนโลก ดาวเทียมแต่ละดวงต้องรองรับการรับส่งข้อมูลในระดับ เทราบิตต่อวินาที (Tbps) 

โดยใช้เทคนิค DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) และ Spatial Multiplexing ดาวเทียมในกลุ่มของ Suncatcher สามารถรักษาการเชื่อมต่อที่มีพลังงานเพียงพอได้แม้อยู่ห่างกันเพียงไม่กี่กิโลเมตร ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการได้ความเร็วรวมกว่า 1.6 Tbps ซึ่งเป็นสัญญาณที่ดีของแนวทางนี้ 

2. การควบคุมวงโคจรและกลไกการเคลื่อนที่ (Orbital Dynamics) 

การให้ดาวเทียมหลายสิบดวงเคลื่อนที่ใกล้กันในระยะเพียงไม่กี่ร้อยเมตรต้องใช้การคำนวณทางฟิสิกส์ที่แม่นยำ โดยทีมวิจัยใช้สมการ Hill-Clohessy-Wiltshire ร่วมกับแบบจำลอง JAX-based differentiable models เพื่อจำลองกลุ่มดาวเทียม 81 ดวงที่เสถียรที่ระดับความสูง 650 กม. 

3. ความทนต่อรังสีของ TPU 

ฮาร์ดแวร์ในอวกาศต้องทนต่อรังสีไอออไนซ์ที่สามารถทำให้ระบบล้มเหลวได้ Google ได้ทดสอบ TPU v6e (Trillium) ภายใต้ลำแสงโปรตอน 67MeV และพบว่าไม่มีความเสียหายร้ายแรงแม้ได้รับปริมาณรังสีสูงถึง 15 krad(Si) ซึ่งมากกว่าความเข้มข้นของรังสีในภารกิจจริงถึงสามเท่า 

ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ 

ค่าใช้จ่ายในการส่งดาวเทียมที่เคยเป็นอุปสรรคใหญ่กำลังลดลงอย่างรวดเร็ว การวิเคราะห์ของ Google คาดว่าในช่วงกลางทศวรรษ 2030 ราคาการส่งอาจลดต่ำกว่า $200 ต่อกิโลกรัม ซึ่งจะทำให้การประมวลผล AI ในอวกาศมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจเทียบเท่าศูนย์ข้อมูลบนโลกในเชิงพลังงานต่อปี 

ทิศทางในอนาคตและความร่วมมือ 

ก้าวต่อไปของ Project Suncatcher คือภารกิจทดสอบร่วมกับ Planet ซึ่งตั้งเป้าจะปล่อยดาวเทียมต้นแบบ 2 ดวงภายในปี 2027 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อ 

• ทดสอบประสิทธิภาพของ TPU ในอวกาศ 
• ทดลองการแบ่งปันข้อมูล Machine Learning ระหว่างดาวเทียมผ่านลิงก์ออปติค 
• วิเคราะห์ผลกระทบของความร้อนและรังสีในสภาวะจริง 

ในระยะยาว Google มองเห็นอนาคตของกลุ่มดาวเทียมขนาดกิกะวัตต์ที่ออกแบบให้ระบบเก็บพลังงาน การประมวลผล และการระบายความร้อนทำงานร่วมกันอย่างกลมกลืน เหมือนกับที่การรวมชิปแบบ System-on-Chip ได้ปฏิวัติวงการสมาร์ตโฟน 

เหตุผลที่ Project Suncatcher มีความสำคัญ 

สรุป 

Project Suncatcher คือก้าวที่กล้าหาญของ Google ในการนิยามขอบเขตใหม่ของโครงสร้างพื้นฐาน AI ด้วยการใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างไม่มีที่สิ้นสุดและความกว้างใหญ่ของอวกาศ มันสร้างภาพอนาคตของระบบ AI ที่ยั่งยืน ขยายได้ และเป็นสากลอย่างแท้จริง 

เช่นเดียวกับโครงการ Moonshot ที่ผ่านมาอย่าง Quantum Computing และ Autonomous Vehicles โครงการนี้คือการผลักดันขีดจำกัดของเทคโนโลยี และหากประสบความสำเร็จ มันอาจเป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่แห่งระบบ AI ที่ทำงาน “เหนือโลก” ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากแสงอาทิตย์และนวัตกรรมของมนุษยชาติ