Мільйон супутників SpaceX може залишити Землю без тонн важливих ресурсів

Ідея створення орбітальних дата-центрів набирає дедалі більшого розголосу. Ілон Маск говорив про можливість розгорнути навколо Землі супутникову мегаконстеляцію приблизно з 1 мільйона апаратів, які працюватимуть як обчислювальна інфраструктура для штучного інтелекту. Про це пише ARStechnica.

Що станеться з матеріалами після завершення роботи супутників?

Втім, навіть якщо відкласти питання технічної реалізації та економічної доцільності такого проєкту, залишається інша проблема – матеріали, з яких будуть зроблені ці супутники.

На Землі електронні пристрої після завершення експлуатації можуть потрапляти на переробку. У випадку космічної інфраструктури ситуація принципово інша: частина матеріалів може буквально залишитися за межами Землі або згоріти під час повернення в атмосферу.

Автор матеріалу Ars Technica Скотт К. Джонсон називає це своєрідним "астроїдним видобутком навпаки". Якщо прихильники космічної промисловості мріють добувати метали на астероїдах і доставляти їх на Землю, то масштабна орбітальна інфраструктура може працювати у протилежному напрямку – відправляти величезну кількість земних матеріалів у космос без можливості їх повернення.

Масштаб потенційної проблеми особливо помітний у порівнянні зі Starlink. За даними дослідження, опублікованого в журналі Journal of Spatial Information Science, ця супутникова система вже подвоїла масу об'єктів на низькій навколоземній орбіті. Запропонована мережа дата-центрів була б значно масштабнішою.

Скільки супутників доведеться списувати щороку?

Одне з головних питань пов'язане з терміном служби обладнання всередині супутників. Автор розрахунку виходить із приблизного п'ятирічного терміну експлуатації графічних процесорів, які використовуються для обчислень.

Якщо констеляція складатиметься з 1 мільйона супутників, це означатиме потенційне списання приблизно 200 тисяч апаратів щороку. У заявці SpaceX до Федеральної комісії зі зв'язку США від 29 травня 2026 року зазначалося, що близько 40 тисяч супутників можуть бути гарантовано зведені з орбіти та згоріти в атмосфері.

Решта приблизно 160 тисяч апаратів можуть бути переміщені на віддалену орбіту утилізації. Обидва сценарії мають спільну рису: з погляду матеріального циклу ці ресурси фактично перестають бути доступними для повторного використання на Землі.

Під час входження супутників в атмосферу матеріали не зникають безслідно. Вони можуть перетворюватися на частинки та сполуки, які розсіюються в атмосфері, після чого поступово осідають на поверхні планети.

Окреме питання викликає алюміній. За оцінками, його потрапляння в атмосферу під час масових сходжень супутників може мати невідомий масштаб впливу на озоновий шар протягом десятиліть.

Скільки цінних металів може опинитися в космосі?

Повноцінно оцінити масштаби проблеми наразі неможливо, оскільки детальні характеристики майбутніх супутників SpaceX не розкриті.

Тому для приблизного розрахунку автор аналізу зосередився лише на графічних процесорах, не враховуючи сонячні панелі, системи охолодження, мережеве обладнання, серверні компоненти та інші частини супутника.

Ілон Маск описував майбутні апарати як конструкції на основі модифікованої стійки Nvidia Vera Rubin NVL72, яка містить 72 графічні процесори.

Для оцінки матеріалів було використано дані дослідження, опублікованого в травні 2026 року в журналі Communications Earth & Environment. У ньому проаналізовано хімічний склад графічного процесора Nvidia A100 за 32 елементами.

При цьому система охолодження A100 становить близько 88% маси карти. Оскільки майбутні супутники потребуватимуть іншого способу охолодження, цей компонент у розрахунок не включали. Далі використали максимально консервативне припущення – ніби кожен супутник складається лише з 72 "голих" A100, фактично з'єднаних між собою без урахування решти обладнання.

Навіть за такого спрощеного сценарію щорічні втрати матеріалів виявляються значними. За розрахунками, у космос або в атмосферу можуть щороку вирушати приблизно:

1 000 тонн міді;
170 кілограмів золота;
майже 2 тонни срібла;
понад 20 тонн вісмуту;
понад 20 тонн титану;
понад 2 тонни паладію;
76 кілограмів талію.

Для більшості цих металів такі обсяги залишаються невеликими порівняно зі світовим видобутком. Проте для паладію та талію ситуація інша – наведені оцінки відповідають приблизно 1% світового річного видобутку кожного з цих елементів. І все це йдеться лише про один рік роботи потенційної мільйонної констеляції.

Який астероїд знадобився б, щоб повернути ці ресурси?

Автор запропонував інший спосіб оцінити масштаб втрат – порівняти їх із потенційним видобутком на астероїдах.

Дослідження 2023 року показало, що лише кілька елементів можуть бути представлені на астероїдах у вищих концентраціях, ніж у земних рудах. Серед них – метали платинової групи. Якщо використати середній хімічний склад і щільність двох типів астероїдів – поширених вуглецевих хондритів групи CM та рідкісніших багатих на залізо астероїдів типу M – можна оцінити приблизний розмір космічного тіла, яке містило б аналогічну кількість металів.

Наприклад, кількість платини, яку потенційно втрачала б така супутникова система, відповідає запасам астероїда діаметром приблизно 16 – 43 метрів. Для 180 кілограмів кобальту знадобився б астероїд приблизно 3 – 6 метрів у діаметрі.

Але для інших матеріалів масштаб стає набагато більшим. Щоб отримати еквівалентну кількість міді, знадобився б астероїд діаметром приблизно 140 – 190 метрів. Для аналогічної кількості срібла та барію – близько 225 – 300 метрів.

А щоб отримати еквівалентну кількість олова, довелося б видобувати астероїд діаметром близько 530 метрів. Причому таку операцію довелося б повторювати щороку, якщо мета полягає у повній компенсації матеріалів, які втрачаються через роботу супутникової мережі.

Звичайно, більшість цих елементів не мають достатньої економічної цінності, щоб ставати основною метою астероїдного видобутку. Однак сам масштаб порівняння демонструє, наскільки великим може бути матеріальний слід мільйонної орбітальної інфраструктури.

SpaceX вже розглядає виробництво супутників на Місяці

Проблему доставки великої кількості матеріалів із Землі SpaceX потенційно може вирішувати за допомогою позаземного виробництва.

У документах, поданих компанією до Комісії з цінних паперів і бірж США, SpaceX заявила про намір створити місячні виробничі потужності, включно з фабриками для масштабного виробництва супутників для обчислень зі штучним інтелектом. У документі компанія зазначила: "Ми маємо намір створити виробничі потужності на Місяці, включно з фабриками для виробництва великомасштабних супутників для обчислень зі штучним інтелектом. Ми очікуємо використовувати сировину з Місяця для створення більшої частини маси супутників і доставляти із Землі мікросхеми та інші компоненти з меншою масою".

Теоретично Місяць справді містить ресурси, які можна було б використовувати для виробництва. Дослідники вже вивчають способи видобутку алюмінію з місячного ґрунту, а титан також присутній у місячних породах.

Однак технічна можливість ще не означає економічну доцільність.

Для створення місячного виробництва спочатку доведеться доставити туди базову інфраструктуру, обладнання для видобутку ресурсів і саму фабрику. Лише після цього можна буде говорити про виробництво супутників без значної частини земних матеріалів.

Орбітальні дата-центри створюють незвичну проблему, якої практично не існує для наземних серверних. На Землі після завершення терміну експлуатації сервери можна ремонтувати, продавати на вторинному ринку, розбирати на компоненти або переробляти. У космосі повернення кожного кілограма матеріалів назад на Землю потребує додаткової інфраструктури та енергії.

Тому під час оцінки масштабних космічних проєктів постає принципово нове питання: не лише скільки коштує вивести обладнання на орбіту, а й скільки коштує залишити його там назавжди.

Наразі основна увага в дискусіях про космічне сміття зосереджена на небезпеці зіткнень, перенасиченні орбіт і падінні апаратів в атмосферу. Проте масштабна мережа орбітальних дата-центрів може додати ще один аспект – втрату величезної кількості матеріалів із земного матеріального циклу.

Це також може стати питанням для майбутнього екологічного регулювання космічної діяльності. Якщо проєкти такого масштабу коли-небудь почнуть реалізовуватися, регуляторам доведеться оцінювати не тільки ризик утворення космічного сміття, а й кількість земних ресурсів, які вони фактично виводять за межі планети.

Поки що все це залишається прогнозом, оскільки мільйонна мережа AI-супутників SpaceX ще не побудована. Але навіть спрощені розрахунки показують, що у випадку реалізації такої концепції питання утилізації може виявитися не менш масштабним, ніж саме створення орбітальних дата-центрів.