De ruimte wordt door techno­lo­gie­be­drijven steeds vaker gepre­sen­teerd als mogelijke oplos­sing voor het snel groei­ende energie­ge­bruik van kunst­ma­tige intel­li­gentie. Datacen­ters in een baan rond de aarde zouden vrijwel continu zonne-energie kunnen gebruiken en geen schaarse grond of lokaal drink­water nodig hebben. Maar milieu­or­ga­ni­sa­ties en ruimte­vaart­des­kun­digen waarschuwen dat deze aanpak nieuwe en mogelijk zeer ingrij­pende milieu­pro­blemen veroorzaakt.

Bedrijven als SpaceX en Blue Origin onder­zoeken plannen om grote hoeveel­heden reken­kracht in een baan rond de aarde te brengen. De benodigde infra­struc­tuur zou niet bestaan uit één tradi­ti­o­neel datacenter, maar uit omvang­rijke netwerken van satel­lieten die gezamen­lijk AI-modellen en andere toepas­singen verwerken.

De schaal van sommige voorstellen is uitzon­der­lijk. SpaceX heeft bij de Ameri­kaanse telecom­toe­zicht­houder FCC toestem­ming gevraagd voor een systeem van maximaal één miljoen satel­lieten in een lage baan om de aarde. Ook andere bedrijven hebben aanvragen ingediend. De voorstellen kunnen ertoe leiden dat het huidige aantal actieve satel­lieten vele malen groter wordt. Op dit moment draaien ongeveer 15.000 actieve satel­lieten rond de aarde. ([Space][1])

Milieuonderzoek geëist

Een coalitie van milieu- en weten­schaps­or­ga­ni­sa­ties heeft de FCC daarom gevraagd voorlopig geen nieuwe vergun­ningen voor ruimte­da­ta­cen­ters te verstrekken zonder een uitge­breid milieu­on­der­zoek. Onder meer Earth­jus­tice, Public Employees for Environ­mental Respon­si­bi­lity en DarkSky Inter­na­ti­onal hebben zich bij het initi­a­tief aangesloten.

Volgens de Belgi­sche website Nieuws­blad vrezen milieu- en andere deskun­digen dat de plannen van onder andere SpaceX en Blue Origin zware milieu­schade kunnen veroor­zaken. De bezwaren richten zich niet alleen op het energie­ge­bruik of de raket­lan­ce­ringen, maar vooral op de gevolgen van miljoenen satel­lieten die tijdens en na hun levens­duur materiaal in de atmos­feer achterlaten.

Satel­lieten blijven doorgaans vijf tot vijftien jaar opera­ti­o­neel. Daarna worden zij vaak gecon­tro­leerd terug­ge­stuurd naar de atmos­feer, waar een groot deel van het materiaal door de hitte verdampt. Daarbij kunnen onder andere alumi­ni­um­oxiden, metalen en andere deeltjes in de hogere atmos­feer terecht­komen. Raketten veroor­zaken daarnaast uitstoot van onder meer zwarte koolstof, stikstof­oxiden, koolmo­noxide en aluminiumoxide.

Wat deze stoffen precies met de stratos­feer en de ozonlaag doen, is nog onvol­doende bekend. Juist die onzeker­heid vormt volgens de organi­sa­ties een reden om eerst onder­zoek te doen voordat vergun­ningen voor groot­scha­lige constel­la­ties worden afgegeven. Metingen hebben inmid­dels aange­toond dat in stratos­fe­ri­sche aerosolen metalen voorkomen die afkom­stig kunnen zijn van raketten en terug­ke­rende ruimte­vaar­tuigen. De mogelijke gevolgen voor de chemi­sche samen­stel­ling van de atmos­feer zijn nog nauwe­lijks onderzocht.

Nachtelijke hemel verandert

Een tweede belang­rijk bezwaar betreft licht­ver­vui­ling. Satel­lieten weerkaatsen zonlicht en kunnen daardoor ook na zonson­der­gang zicht­baar blijven. Bij een netwerk van honderd­dui­zenden of zelfs een miljoen satel­lieten zou de nachte­lijke hemel ingrij­pend veranderen.

In de petitie aan de FCC wordt verwezen naar simula­ties waaruit blijkt dat onder bepaalde omstan­dig­heden meer satel­lieten dan sterren met het blote oog zicht­baar kunnen zijn. De licht­punten zouden als bewegende patronen door de hemel trekken. Dat vormt niet alleen een probleem voor profes­si­o­nele en amateu­ras­tro­nomen, maar kan ook gevolgen hebben voor dieren die afhan­ke­lijk zijn van natuur­lijke duisternis.

Kunst­licht kan bijvoor­beeld het foera­geer­ge­drag, de migratie en het voort­plan­tings­ritme van vogels, insecten, vleer­muizen en andere nacht­dieren verstoren. DarkSky Inter­na­ti­onal waarschuwt daarom dat ruimte­da­ta­cen­ters de nachte­lijke hemel perma­nent kunnen veranderen.

Meer kans op botsingen

Ook de veilig­heid in de ruimte speelt een rol. Hoe meer satel­lieten worden gelan­ceerd, hoe groter de kans op botsingen. Daarbij kunnen grote hoeveel­heden ruimte­puin ontstaan. Brokstukken kunnen vervol­gens andere satel­lieten raken en nieuwe botsingen veroorzaken.

Dat risico is niet alleen relevant voor commer­ciële telecom­be­drijven. Ook weersa­tel­lieten, aardob­ser­va­tie­sys­temen, weten­schap­pe­lijke missies en bemande ruimte­vaart maken gebruik van banen rond de aarde. Een sterke toename van het aantal objecten kan het beheer van die banen aanzien­lijk ingewik­kelder maken.

De milieu­or­ga­ni­sa­ties benadrukken dat de afzon­der­lijke aanvragen niet los van elkaar mogen worden beoor­deeld. De gezamen­lijke effecten van verschil­lende constel­la­ties kunnen veel groter zijn dan de impact van één project. In de ingediende plannen zou nog onvol­doende worden uitge­legd hoe bedrijven botsingen, lucht­ver­vui­ling, licht­ver­vui­ling en het opruimen van afgedankte hardware willen voorkomen.

Aantrekkelijk concept met praktische beperkingen

Het idee achter ruimte­da­ta­cen­ters blijft op papier aantrek­ke­lijk. Zonne­pa­nelen kunnen in een geschikte baan langdurig elektri­ci­teit produ­ceren, terwijl warmte via straling aan de ruimte kan worden afgegeven. Ook zouden gegevens van aardob­ser­va­tie­sa­tel­lieten direct in de ruimte verwerkt kunnen worden, waardoor minder ruwe data naar grond­sta­tions hoeft te worden verzonden.

Tegelij­ker­tijd zijn er grote techni­sche obsta­kels. De hardware moet bestand zijn tegen straling, extreme tempe­ra­tuur­wis­se­lingen en de krachten tijdens een lance­ring. Reparatie en vervan­ging zijn veel moeilijker dan bij een datacenter op aarde. Boven­dien vormt datatrans­missie een belang­rijk knelpunt: tradi­ti­o­nele datacen­ters wisselen intern enorme hoeveel­heden gegevens uit, terwijl verbin­dingen tussen satel­lieten en de aarde veel minder capaci­teit bieden.

De discussie verschuift daarmee van de vraag of datacen­ters technisch in de ruimte kunnen functi­o­neren naar de vraag onder welke voorwaarden dat verant­woord zou zijn. De indie­ners van de petitie pleiten niet noodza­ke­lijk voor een defini­tief verbod. Zij willen vooral dat de milieu-impact, de cumula­tieve risico’s en mogelijke alter­na­tieven worden onder­zocht voordat de ruimte wordt gevuld met groot­scha­lige AI-infrastructuur.