La consommation d’énergie des datacenters explose, pour un impact environnemental qui serait désormais équivalent à celui du transport aérien. En transférant dans l’espace ces usines ultra-énergivores pour traiter les données, pourrait-on réduire massivement leur impact sur le climat? Le fabricant de satellites Thales Alenia Space y croit dur comme fer. Cette filiale commune de Thales et du groupe italien Leornado vient de décrocher une étude de faisabilité auprès de la Commission européenne pour approfondir ce concept, avec à la clé, un financement de 2 millions d’euros.
Pour ce projet baptisé Ascend (Advanced space cloud for European net zero emission and data sovereignty), le fabricant s’est entouré de plusieurs partenaires dans les domaines du cloud (Orange, CloudFerro, Hewlett Packard Belgium), des lanceurs (ArianeGroup), des systèmes orbitaux (le centre de recherche allemand DLR, Airbus Defence and Space et Thales Alenia Space) et des impacts environnementaux (Carbone 4, VITO). «L’idée première, c’est de réduire l’impact climatique des datacenters, explique Yves Durand, directeur des technologies pour Thales Alenia Space. Transférés dans l’espace, ils fonctionneraient uniquement à l’énergie solaire.»
Une centrale solaire dix fois plus grande que l'ISS
La spatialisation des datacenters nécessite de relever de multiples défis.«Pour que l’effet soit significatif, cela suppose la construction d’une centrale solaire spatiale capable de délivrer une puissance de plusieurs centaines de mégawatts, explique l’expert. Cela correspondrait à un champ de panneaux voltaïques de plusieurs kilomètres carrés!» Soit une dizaine de fois la superficie de la station spatiale internationale (ISS), la plus grande structure jamais bâtie dans l’espace par l’être humain. Une telle usine à données spatiales pourrait couvrir les besoins de plusieurs millions d’utilisateurs d’internet.
Construire une telle infrastructure en orbite implique de faire un bond en matière de robotique spatiale. La centrale spatiale et le datacenter seraient montés en pièces détachées par une fusée, amenées sur une orbite de stockage, puis assemblés de manière automatisée par des robots spatiaux. Airbus, le centre spatial allemand DLR et Thales Alenia Space collaborent pour accélérer leur expertise dans le domaine de l’assemblage automatisé en orbite. «Au niveau européen, nous disposons vraiment de toutes les technologies nécessaires pour répondre à ce défi», estime Yves Durand.
Trouver l'orbite idéale
Il faudra ensuite positionner cette infrastructure spatiale sur la bonne orbite. Avec deux contraintes: trouver une orbite toujours ensoleillée, et faire en sorte que le datacenter ne soit pas trop éloigné de la Terre pour réduire au maximum le temps de transmission de données entre l’espace et le sol. Thales Alenia Space estime que l’altitude idéale se situe aux environs de 1 500 kilomètres. Grâce aux technologies de transmission de données par laser dans l’espace, cela permettrait d’avoir des temps de transmissions comparables à ceux offerts par un datacenter terrestre.
Autre défi majeur: concevoir et construire une fusée capable d’amener des milliers de tonnes d’équipement dans l’espace. A l'image de celle du futur Starship, actuellement développé par la société américaine SpaceX et capable de mettre, à chaque décollage, une centaine de tonnes de matériel en orbite basse. Pour sa part, l’Europe ne dispose pas encore de lanceur dit super lourd. A titre de comparaison, la future Ariane 6 sera capable de transporter jusqu’à 20 tonnes en orbite basse. «La phase de lancement va être critique, souligne Yves Durand. Un des objectifs de l’étude est notamment de vérifier que les émissions carbone associées aux phases de production et de lancement de telles infrastructures spatiales seront nettement inférieures aux émissions que produiraient les datacenters en restant au sol.»
L’architecture d’une telle infrastructure spatiale reste encore à définir. Il faudra notamment arbitrer entre un datacenter de type newspace, c'est-à-dire un datacenter virtuel basé sur une constellation de mini-datacenters en orbite, et une infrastructure centralisée. Si les résultats de l'étude Ascend, qui doit démarrer en janvier pour seize mois, sont concluants, les équipes de Thales Alenia Space espèrent enchaîner avec un démonstrateur en orbite. Et visent un déploiement à grande échelle dans la décennie 2030.
