AI向け宇宙データセンター構想「Project Suncatcher」始動 発電、演算、熱管理を一体化するGoogleの野望：AIニュースピックアップ

Googleは太陽光発電衛星群にTPUを搭載し光通信で接続する宇宙AIインフラ構想「Project Suncatcher」を発表した。宇宙の高効率発電を活用し地上資源の負荷軽減とスケーラブルなAI基盤の実現を目指す。

[後藤大地，有限会社オングス]

　Googleは2025年11月4日（現地時間）、宇宙空間での大規模AIインフラ構築を目指す新たな研究構想「Project Suncatcher」を発表した。太陽光発電で動く衛星群に独自AIアクセラレーターのテンソルプロセッシングユニット（TPU）を搭載し、自由空間光リンク（free-space optical link）で相互接続することで、宇宙空間におけるAI向けのスケーラブルな計算基盤の構築を目指す。発表内容は、論文「Towards a future space-based, highly scalable AI infrastructure system design」にまとめられている。

AIのための“宇宙発電”　構想の全貌と課題

　AIは社会の発展を支える基盤技術となりつつあり、その計算需要は年々拡大している。そのため、GoogleはAI向けの大規模な演算を宇宙で実行する可能性を検討している。

　太陽は人類が利用する総発電量の100兆倍以上のエネルギーを放出しており、適切な軌道に配置されている太陽電池パネルは昼夜の別や天候による影響がないため地上の最大8倍の発電量を得られ、ほぼ連続的に電力を供給できるという。この特性を生かし、AI向けの大規模演算を宇宙空間に展開することで地球環境への負荷を軽減できる可能性がある。

　Project Suncatcherでは、巨大な一つの衛星ではなく、複数の小型衛星をモジュール化し、光通信によって高帯域幅で接続するシステムの構築を想定している。各衛星にはTPUが搭載され、衛星間通信により地上のデータセンターに匹敵する性能を実現することを目指す。衛星群は最大限に太陽光を得るため、常に地球の明暗境界線上を通過する太陽同期軌道上に配置される計画だ。こうすれば地球の影にほとんど入らない。

　この構想を成立させるためには、幾つかの技術的課題を克服する必要がある。

　まず衛星間でデータセンター規模の高速通信を実現することが求められる。Googleの分析では、多チャンネルの高密度波長分割多重（DWDM）技術と空間多重化を組み合わせることで、数十Tbps（テラbit毎秒）の通信帯域を確保できる可能性があるとされる。受信電力の損失を補うため、衛星間距離を1キロメートル以下に抑えることで通信品質を確保する設計が検討されている。研究チームは既にベンチスケールの実験装置で双方向合計1.6Tbpsの通信に成功している。

　次に近距離で多数の衛星を安定して運用するための軌道力学の制御が課題とされている。Googleが地球重力の非球対称性や大気抵抗を考慮した軌道挙動を解析したところ、平均高度650キロメートルで半径1キロメートルの81機から成る衛星クラスターを構成する場合、数百メートル間隔の配置でも安定維持が可能だという。

　宇宙放射線環境におけるTPUの耐性評価も実施されている。Googleの「Trillium」（第6世代TPU）に対して67MeV（電子ボルト）のプロトンビームを照射試験した結果、約10mmのアルミニウムを遮蔽（しゃへい）に使うと5年間の運用を想定した放射線量の約3倍となる2krad（Si）（キロラド）を超えるまで顕著な異常は発生せず、15krad（Si）でも動作停止は確認されなかった。半導体のシリコン材料（Si）が吸収した線量が十分低いことから、Trilliumは宇宙環境下でも高い信頼性を維持できる可能性がある。

　Googleの試算によれば、打ち上げコストは2030年代半ばまでに1キログラムあたり200ドルを下回る可能性があり、この水準では宇宙ベースのデータセンター運用コストが、同規模の地上データセンターにおける電力コストとおおむね同程度となる見込みだ。

　今後は、2027年初頭に人工衛星関連の公益法人のPlanet Labsとの共同実験ミッションを計画しており、2機の試験衛星を打ち上げる予定だ。この実験において、光通信による分散AI計算の実証と、TPUハードウェアの宇宙環境下での挙動を検証する。

　Googleはこれまで量子コンピュータや自動運転車などの技術課題に取り組んできた。Project Suncatcherもその延長線上にある試みであり、将来的には発電・計算・放熱を一体化した新型衛星設計へと発展する可能性がある。