Datacenter nello Spazio: Soldi, Tempo e Manutenzione

Nella prima parte ho messo in fila i problemi fisici dei datacenter nello spazio: detriti, radiazioni e soprattutto la dissipazione del calore, che si risolve solo portando in orbita più superficie e quindi più materiale. Qui parto da lì: quanto costa portare su quel materiale, e cosa succede quando si rompe.

I Soldi

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Fino a poco tempo fa il problema più grande per mandare “roba” nello spazio era che costava tantissimo, al punto che quasi solo apparati statali potevano permettersi l’investimento. Lo Shuttle, ad esempio, aveva un costo di più di 50.000$ al kg (https://ntrs.nasa.gov/citations/20200001093, anche se, come tutte le cose, è complicato e molto variabile).

Solo l’avvento di Elon Musk e dei suoi Falcon 9 e Falcon Heavy ha permesso di abbassare veramente e drasticamente i costi di lancio in orbita, anche sotto i 2000$/kg. Questo è un tema essenziale: gran parte delle cose orbitali commerciali che stiamo vedendo al giorno d’oggi sono conseguenze del calo di costo importantissimo che permette a molte più aziende di mandare cose nello spazio. I cubesat, che grazie alla piccola dimensione sono utilizzati da anni per fare piccoli esperimenti e anche un po’ di divulgazione, sono diventati diffusissimi proprio perché con relativamente pochi soldi è possibile mandare qualcosa nello spazio e fare una serie di esperimenti piccoli e limitati ma senza aver bisogno di un intero satellite stile quelli della NASA (o del tempo nella ISS, che anche lì credo costi caro).

Ma stavamo parlando di datacenter nello spazio. Ecco, se mettiamo insieme i problemi fisici che ho indicato nella prima parte, qualunque soluzione che non preveda tecnologie non ancora scoperte o meccanismi di raffreddamento che sfruttano principi fisici ancora ignoti, implica necessariamente mandare in orbita un sacco di materiale. Come minimo i pannelli solari (teoricamente quelli terrestri non vanno bene, nello spazio ne servono di particolari: https://www.nasa.gov/smallsat-institute/sst-soa/power-subsystems/ - SpaceX però usa pannelli terrestri accettando una vita più corta), ma anche i dissipatori e il server, ovviamente. Se ogni lancio e ogni componente costa moltissimo, non è economicamente sostenibile il business. Qualcuno ha anche fatto i conti: deve costare meno di 200$/kg per arrivare in pari col costo energetico a terra (https://arxiv.org/pdf/2511.19468 - paper di Google; https://medium.com/@drjohnmillar/the-surprising-economics-of-orbital-data-centers-and-the-true-solution-9555aa3d3d24 una analisi che mi sembra metta abbastanza bene i conti in fila) e probabilmente meno di 150$/kg perché sia vantaggioso.

Questi numeri ad oggi non li fa nessuno.

C’è un ma, anzi diversi, tutti però che guardano al futuro medio (5 anni? 10 anni? giù di lì):

• Il forte abbassamento dei costi è guidato in sostanza dalla riutilizzabilità dei razzi. Il monopolio commerciale di questa tecnologia ce l’ha al momento SpaceX, che in effetti con la sua futura Starship, se e quando sarà pronta e affidabile, potrebbe teoricamente arrivare a un costo tra i 100$/kg e i 200$/kg, quindi in zona. Tuttavia, il 10 luglio 2026, la Cina è riuscita a recuperare un razzo che sarebbe a questo punto teoricamente riutilizzabile, il Long March 10B (https://edition.cnn.com/2026/07/10/china/china-reusable-rockets-test-breakthrough-intl-hnk), con un metodo completamente diverso. Questo vuol dire, secondo me, che ci sarà competizione relativamente presto, e di conseguenza è possibile e molto più probabile che il costo si abbassi di molto e a breve, soprattutto considerando la rivalità geopolitica dei due blocchi che al momento hanno (o avranno a brevissimo) razzi riutilizzabili. Questa è una forte spinta nel futuro in direzione di mandare datacenter nello spazio.
• A terra esistono diversi filoni di ricerca che puntano in vario modo a rendere energeticamente più efficiente l’informatica attuale, che invece spingono nella direzione opposta. Cito solo:
  • da un lato la corsa ai modelli di AI sempre migliori ma anche più efficienti a livello di consumo di corrente; la Cina che sembra essere avanti, tra mille discussioni e polemiche, ma contemporaneamente ci si aspetta una crescita ancora incredibile del consumo energetico, probabilmente trainata dalla generazione di foto e video che continuerà ad espandersi.
  • dall’altro l’evoluzione dei sistemi di raffreddamento, ad esempio con dissipatori al diamante che dai primi test sembrano poter efficientare sia la potenza di calcolo (fino a +15% a temperature alte, principalmente dovuto al throttling termico, cioè la limitazione dell’uso di quella CPU/GPU perché è troppo calda e rischia di danneggiarsi) che il consumo di corrente dovuto ai sistemi di raffreddamento, dato che i datacenter a quel punto potrebbero operare a 50°C invece dei tradizionali 24-29°C. Voglio vedere poi i consulenti in giacca e cravatta entrare in datacenter a fare operazioni. Per approfondire vi rimando a questi due articoli: https://akashsystems.com/post/akash-systems-announces-worlds-first-diamond-cooled-ai-servers-with-amd-instinct-tm-mi350x-gpus-and-mitac-computing (post ufficiale dell’azienda), e https://www.datacenterdynamics.com/en/news/akash-systems-launches-amd-powered-diamond-cooled-ai-servers/, articolo più divulgativo. Il succo è: dato che l’energia viene trasmessa più rapidamente, CPU e GPU si raffreddano anche più rapidamente e quindi i condizionatori possono spingere meno. L’alternativa è che è possibile mettere più server e più rack con gli stessi condizionatori: in ogni caso la potenza di calcolo per watt di raffreddamento aumenta. Ancora più sintetico: più server, meno corrente. Interessante tuttavia che Akash Systems in ogni caso cita anche lo spazio tra le industrie che potrebbero trarre vantaggio dai suoi prodotti (https://akashsystems.com/industries/space).

Il Tempo

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Il tempo è denaro, giusto? Come ho detto prima, il calo dei costi dipende dalla possibilità di riutilizzare i razzi, ma questo tipo di razzi abbassa il costo al kg solo se effettivamente lo puoi riutilizzare, e la cadenza dei lanci non dipende solo dai razzi.

La corsa verso l’aumento dei voli per mandare in orbita più materiale più velocemente ha un tetto di fatto e un rallentamento burocratico fortissimo:

• il tetto di fatto è il numero estremamente limitato ad oggi di basi di lancio: a seconda di cosa si considera base di lancio (un aeroporto specializzato che fa partire un aereo che rilascia un razzo conta o no?), ad oggi si parla di 30 o 40 piattaforme di lancio, a seconda di cosa si conta come piattaforma, peraltro non tutte utilizzabili da tutti (Corea del Nord e Iran hanno un sito a testa sotto sanzioni, Cina e Russia non usano le basi europee e americane e viceversa di norma). Portare in orbita tutto il materiale necessario richiede moltissimi lanci, che richiedono moltissimi razzi, che richiedono moltissimi siti di lancio.
  • A onor del vero ce ne sono diverse in arrivo, SpaceX ne ha annunciata una ad esempio in Louisiana, di cui partirà la costruzione nel 2027 (https://www.spacex.com/sites/starbase-la) e in Cina si usano delle specie di chiatte o navi riadattate ad hoc che permettono ai razzi di partire dal mare (https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity-1). Credo tuttavia che per arrivare al livello di lanci necessario per mandare un datacenter in orbita serva ancora molto tempo, anni probabilmente.
• anche se non direttamente collegato al denaro, il tetto burocratico è invece dato dalle approvazioni di lanci, lanciatori, siti di lancio, satelliti. Per quanto possa essere veloce ed efficiente una burocrazia (e in tutta onestà devo ancora vederla una burocrazia veloce ed efficiente), esiste e inevitabilmente rallenta. In due casi noti, negli Stati Uniti, la lentezza è stata esasperante: la FAA, che autorizza i lanci, con tempi di licenza (il regolamento Part 450) che l’industria denuncia come di anni (https://spacenews.com/?p=505683); e la FCC, che autorizza i satelliti, che a luglio 2026 ha varato una riforma ad hoc (Part 100 - https://www.hklaw.com/en/insights/publications/2026/07/ground-control-to-major-reform-fcc-adopts-landmark-overhaul-of-space) per cercare di sbloccare il settore.

Manutenzione

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È un punto un po’ meno trattato che ha impatto fortissimo su tutto il resto. Si basa su un assioma essenziale dell’ingegneria: TUTTO SI ROMPE PRIMA O POI. E se qualcosa si rompe, va riparato o deve continuare a funzionare.

E si può rompere in modo spettacolare! Esplosione del primo razzo Spectrum della Isar in partenza dalla base norvegese di Andøya. I ragazzi della Isar a onor del vero sono riusciti di recente a fare il loro primo volo orbitale.

Stiamo parlando dello spazio. Mandare persone a riparare uno strumento è stato fatto (vedi Hubble), ma la tecnologia utilizzata per farlo non c’è più (lo Space Shuttle). E se si rompe qualcosa? Come si fa?

Le soluzioni possibili sono 3 (anzi, due e mezza come vedremo). Nessuna ha anche solo lontanamente il livello di efficienza terrestre (un tecnico va, stacca un server o un disco e lo cambia), ma è comunque interessante vedere questi approcci:

• Testing a terra, ridondanza a bordo, vita più breve. Si tratta di tre pezzi della stessa cosa: far funzionare il nodo più a lungo possibile e avere una idea di quanto può durare.
  • Teoricamente, eseguire test a terra sui vari componenti per verificare la loro resistenza al vuoto, alle vibrazioni ecc., permette di trovare in anticipo satelliti con problemi, migliorando la vita utile in orbita. SpaceX fa già qualcosa di simile per i satelliti Starlink (https://fdm-makers.com/en/halt-vs.-hass-testing-what-are-the-differences/ non sono una prerogativa satellitare, ma una sorta di standard), e in un megadocumento dichiara che lo farà anche per i datacenter (https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1181412/000162828026040364/spaceexplorationtechnologib.htm , pagina 10 della sezione “PROSPECTUS SUMMARY”, bullet point: “We can leverage our terrestrial experience to build and operate compute clusters and AI workloads at scale” - non ho ovviamente letto tutto il documento). Non ho trovato numeri sugli effetti di questi test, ma in generale mi sembra sensato per quel che ne capisco.
  • Se sul satellite i pezzi si possono rompere, una possibile soluzione è “mandarne di più”, così se anche qualcuno si rompe ce ne sono altri che continuano ad andare. Intendiamoci, non stiamo parlando di sola potenza di calcolo, ma anche di radiatori, pannelli solari, tutto. Quanto di più? I numeri variano molto, questo articolo di Forethought (https://www.forethought.org/research/will-we-really-put-data-centers-in-space) parla di un 50% in più di pannelli solari per compensare il degrado delle celle commerciali su 5 anni. Non è poco: ogni cosa in più mandata nello spazio è un costo, e qui stiamo parlando di mandarne metà in più. Non solo: valutano un tasso di guasto del 9% dei chip, che in 5 anni porta a quasi il 40% in meno di chip utilizzabili.
    • L’articolo linkato è fatto da persone serie (mica come me che sono un cialtrone amatore appassionato) e quindi ha fatto una analisi molto più sistematica anche della parte economica. Alcune assunzioni sono dubbie (mappare il mondo e la fisica sono cose complicate) ma in generale mi pare un bel lavoro interessante.
  • Considerare una vita media del singolo satellite più breve, così il costante ricambio diventa una parte del costo economico dell’operazione. Anche qui i numeri divergono, tra chi prende come riferimento i 15 anni di un datacenter a terra e aziende che ne valutano 5 per la quantità di radiazioni che possono sopportare i chip e per la vita dei pannelli solari “commerciali” nello spazio, similmente a quello che fa attualmente Starlink. Mi sembrano tutte valutazioni parziali o fatte con un tiro di dado, per cui cito l’approccio, che ha senso, ma siate particolarmente cauti coi numeri.
• Costellazioni. Approccio che non esclude gli altri, anzi, si integra particolarmente bene col primo per aumentare l’affidabilità. In sostanza si tratta di imitare quello che sta facendo SpaceX con la costellazione Starlink: non un solo grande satellite, ma molti satelliti vicini e in comunicazione tra loro. Google con il suo “Project Suncatcher” sta adottando questo approccio, e verosimilmente anche SpaceX farà così, oltre che altre aziende nel settore. Questo approccio ha diversi vantaggi: è modulare intrinsecamente, un guasto non compromette la costellazione, è “sufficiente” mandare un altro satellite nello spazio in sostituzione; permette un aggiornamento graduale dell’infrastruttura man mano che si evolve la tecnologia, decommissionando (cioè facendo bruciare nell’atmosfera di solito) il satellite vecchia versione e inviando il satellite nuovo. Il grande problema di questo approccio è la comunicazione tra i satelliti/rack, che deve essere molto rapida. Questo richiede una tecnologia ad hoc di comunicazione laser che esiste già (grazie SpaceX) e distanze relativamente ravvicinate.
• Manutenzione orbitale. Si tratta di un ambito veramente agli inizi. Eseguire manutenzione orbitale è possibile, si stanno facendo studi ed esiste almeno una azienda, Northrop Grumman (probabilmente sono però di più), che ha già eseguito missioni di servicing agganciandosi a satelliti per prolungarne la vita (senza bracci robotici), e che a luglio 2026 ha lanciato un veicolo con bracci robotici creati ad hoc e una sorta di jetpack per propulsione aggiuntiva ai satelliti, entrambi operativi dal 2027 quando arriveranno alle orbite di destinazione (vedi https://news.northropgrumman.com/launch/northrop-grummans-mission-robotic-vehicle-launches-ushering-in-a-new-era-of-in-space-servicing). Tuttavia, non esistono al momento strumenti o metodi abbastanza precisi e sofisticati per fare manutenzione minuta (cambiare un singolo disco, sostituire una GPU, cose così).

Val la pena mostrare anche questo video YouTube che descrive la prima missione, preso da questo articolo: https://spaceflightnow.com/2020/02/26/two-commercial-satellites-link-up-in-space-for-first-time/

Personalmente, sono dell’opinione che sia questione di tempo e che la tecnologia maturi, dopotutto è già possibile eseguire operazioni chirurgiche tramite bracci robotici da remoto, ma è meglio specificare che non esiste nulla ad ora. Starcloud (https://www.starcloud.com/), una delle aziende di cui si parla per i datacenter spaziali, inizialmente sembrava adottare una soluzione simile, infrastruttura fatta a moduli di calcolo “autoconsistenti”, per cui è possibile sostituire il singolo modulo, ma le fonti del 2026 divergono su quanto si sia spostata anche lei verso il modello a costellazione.