ऑर्बिटल एआय डेटा सेंटर्स : पृथ्वीवरील ‘डिजिटल’ ; भाराला आता आकाशाचे वेध!

नुकत्याच पार पडलेल्या ‘इंडिया एआय समिट’च्या मंचावर मोठमोठ्या उद्योग समूहांच्या भारतात डेटा सेंटर्स उभारण्यासाठी जाहीर झालेल्या अब्जावधी डॉलर्सच्या गुंतवणुकीच्या घोषणांनी सध्या आपल्या देशातील तंत्रज्ञान विश्वात खळबळ उडवून दिली आहे. एआयच्या (कृत्रिम बुद्धिमत्ता) वाढत्या वापरामुळे डेटा सेंटर्सची आणि पर्यायाने त्यांना लागणार्‍या विजेची भूक किती प्रचंड आहे, याची प्रचिती यातून येते. आपण ही भव्य डेटा सेंटर्स उभारण्याची तयारी करत असतानाच, जागतिक पातळीवर मात्र चक्क अंतराळात ‘डेटा सेंटर्स’ उभारण्याची सुरुवात झाली आहे.

नव्या युगाची सुरुवात 

स्टार क्लाऊड या अमेरिकन कंपनीने २ नोव्हेंबर २०२५ रोजी इलॉन मस्क यांच्या स्पेस एक्स कंपनीचे रॉकेट वापरून एन्विडिया कंपनीचा एच १०० जीपीयू असलेला, एआय

सर्व्हर असलेला स्टार क्लाऊड १ नावाचा कृत्रिम उपग्रह पृथ्वीच्या भूस्थिर कक्षेत स्थापित केला आणि मानवी इतिहासातील एक नवीन युग सुरू झाले. ६० किलो वजनाच्या आणि शीतकपाटाएवढ्या या कृत्रिम उपग्रहाने विज्ञानाचे एक नवीन कवाड उघडले आहे.   

सध्याच्या माहितीच्या महास्फोटात रोज विविध माध्यमांद्वारे गोळा होणारी माहिती सुरक्षित साठविण्यासाठी ‘क्लाऊड’च्या वापराशिवाय पर्याय उरलेला नाही. आपण सध्या ज्या ‘क्लाउड’मध्ये डेटा साठवतो, तो पृथ्वीवरील अवाढव्य, वातानुकूलित आणि प्रचंड वीज खाणार्‍या डेटा सेंटर्समध्ये बंदिस्त आहे. सद्य:स्थितीत अमेरिकेचा डेटा सेंटर्सच्या बाबतीत जगात दबदबा आहे. तिच्याकडे तब्बल ५,४२६ डेटा सेंटर्स आहेत! जर्मनीकडे फक्त ५२९, चीनकडे ४४९ आणि भारतात २७५.  पण अमेरिकेतील ‘टेक जायंट्स’कडे हा अवाढव्य पसारा चालवायला ऊर्जा शक्ती नाहीये! सध्या जगातील एकूण वीज वापरापैकी तब्बल दोन टक्क्यांपेक्षा जास्त वीज केवळ डेटा सेंटर्स वापरत आहेत. इंटरनॅशनल एनर्जी एजन्सीच्या  अंदाजानुसार, २०२६ पर्यंत हा वापर दुप्पट होऊ शकतो. नॉर्दर्न व्हर्जिनिया आणि सिलिकॉन व्हॅलीसारख्या ठिकाणी तर पॉवर ग्रीड सॅच्युरेशनमुळे नवीन डेटा सेंटर्सना वीज जोडणी नाकारली जात आहे. या सर्व्हरना थंड ठेवण्यासाठी वापरले जाणारे पाणी हाही चिंतेचा विषय आहे. एका हायपरस्केल डेटा सेंटरला कूलिंगसाठी दररोज लाखो लिटर पिण्यायोग्य पाण्याची गरज भासते, त्याचा स्थानिक शेती आणि निवासी पाणीपुरवठ्यावर ताण येत आहे.

गेल्या काही वर्षांत ‘जनरेटिव्ह एआय’ आणि लार्ज लँग्वेज मॉडेल्सच्या प्रसारामुळे डेटा सेंटर्सच्या मागणीत अभूतपूर्व वाढ झाली आहे. आपण एआयला विचारलेला प्रत्येक प्रश्न किंवा एआयने तयार केलेले प्रत्येक चित्र यासाठी प्रचंड प्रोसेसिंग पॉवर लागते. ‘वॉशिंग्टन पोस्ट’ आणि कॅलिफोर्निया विद्यापीठाने नुकत्याच केलेल्या एका अभ्यासानुसार, ओपनएआयच्या ‘चॅटजीपीटी-४’ मॉडेलचा वापर करून केवळ १०० शब्दांचा एक ईमेल तयार करण्यासाठी अध्र्या लिटरपेक्षा (५१९ मिली लिटर ) जास्त पाणी खर्ची पडते. इतकेच नाही, तर एआयला प्रॉम्प्ट देण्यामुळे (प्रश्न विचारण्यामुळे) राष्ट्रीय वीज ग्रिडवरही प्रचंड ताण येतोे. तसेच १०० शब्दांचा ईमेल बनविण्यासाठी जितकी वीज लागते (०.१४ किलोवॅट-तास/ ‘हँ), तितक्या विजेमध्ये १४ एलईडी बल्ब तब्बल एक तासासाठी प्रकाशित ठेवता येऊ शकतात. सध्या एआयशिवाय पान हलत नसल्याने दुर्दैवाने, पृथ्वीवरील पायाभूत सुविधा या भाराखाली कोलमडत आहेत.

डेटा सेंटर कंपन्यांच्या गोदामांमध्ये हजारो हाय-स्पीड जीपीयूज (ग्राफिक्स प्रोसेसिंग युनिट्स) धूळ खात पडून आहेत. कारण त्यांना चालवण्यासाठी लागणारी वीज आणि कूलिंग सिस्टीम उपलब्ध नाहीये. अक्षय ऊर्जा या पर्यायाला मर्यादा आहे. त्यामुळे ‘नेट-झिरो’ कार्बनचे उद्दिष्ट गाठणे कठीण होते. या कोंडीतून मार्ग काढण्यासाठी उपाय म्हणजे आकाश.

कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि हाय-परफॉर्मन्स कम्प्युटिंगच्या वाढत्या भुकेमुळे पृथ्वीवरील संसाधने अपुरी पडू लागल्याने, तंत्रज्ञान जगताने आपला मोर्चा थेट अंतराळाकडे वळवला आहे. पृथ्वीच्या कक्षेत फिरणारी ‘ऑर्बिटल डेटा सेंटर्स’ ही संकल्पना आता केवळ विज्ञान कथा राहिली नसून, ती माहिती युगाची आणि अंतराळ तंत्रज्ञानाची नवी क्षितिजे खुली करत आहे.

अंतराळ हाच पर्याय

ऑर्बिटल डेटा सेंटर्सची संकल्पना प्रामुख्याने दोन गोष्टींवर आधारित आहे: अमर्याद सौर ऊर्जा आणि निर्वात पोकळी.

१. ऊर्जेची मुक्त उपलब्धता: पृथ्वीवर सौर ऊर्जेला वातावरण, ढग आणि रात्र यांचा अडथळा येतो. मात्र, पृथ्वीच्या कक्षेतील ‘सूर्य-समकालिक कक्षे’त सौर पॅनेल्सना २४ तास अखंड सूर्यप्रकाश मिळू शकतो. येथे सौर ऊर्जेची तीव्रता सुमारे १,३६१ वॅट प्रति चौरस मीटर (ह/ ेध्) इतकी असते, जी पृथ्वीवरील पॅनेल्सपेक्षा तीन पट जास्त आहे. यामुळे डेटा सेंटर्सना कार्बन-मुक्त, अखंड वीज मिळते.

२. नैसर्गिक कूलिंग आणि पाण्याची बचत: पृथ्वीवर सर्व्हर थंड करण्यासाठी पाणी आणि चिलर्सचा वापर करावा लागतो. अंतराळात  पाण्याचा प्रश्नच येत नाही. तिथे उष्णता ‘रेडिएटिव्ह कूलिंग’ तंत्राने बाहेर टाकली जाते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, इन्फ्रारेड प्रारणाद्वारे उष्णता थेट डीप स्पेसमध्ये सोडली जाते. हे तंत्रज्ञान पर्यावरणासाठी अत्यंत पूरक आहे.

अंतराळात ऊर्जा मिळवणे सोपे असले तरी, निर्माण झालेली उष्णता बाहेर टाकणे हे सर्वात मोठे इंजिनीअरिंग आव्हान आहे. पृथ्वीवर हवा फिरवून (उःल्ल५ीू३्रःल्ल) उष्णता कमी केली जाते, पण अंतराळातील निर्वात पोकळीत हवाच नसते. त्यामुळे तिथे उष्णता केवळ रेडिएशनद्वारेच बाहेर टाकावी लागते.

एआय पायाभूत क्षेत्रामध्ये बोलबाला असलेल्या ‘एनव्हिडिया’च्या आधुनिक जीपीयू चिप्स प्रचंड उष्णता निर्माण करतात. ती बाहेर टाकण्यासाठी उपग्रहांना फुटबॉलच्या मैदानासारख्या विशाल रेडिएटर्सची गरज भासेल. स्टार क्लाऊडसारख्या कंपन्या गिगावॉट क्षमतेचे क्लस्टर्स उभारण्यासाठी ४ किमी  ७ ४ किमी आकाराचे (अख्खे दादर-माटुंगा पूर्व -पश्चिम एकत्र) रेडिएटर्स वापरण्याची योजना आखत आहेत. यासाठी उष्णता वाहून नेणारे प्रगत ‘फ्लुइड लूप्स’ वापरले जातील, जे उष्णतेला चिपपासून रेडिएटरपर्यंत पोहोचवतील.

अंतराळातील किरणोत्सर्ग हे दुसरे मोठे आव्हान आहे. तेथील प्रोटॉन्स आणि हेवी आयन्सनी सिलिकॉन चिप्स खराब करू नये म्हणून हार्डवेअरमध्ये बदल करण्याऐवजी सॉफ्टवेअरमध्ये ‘एरर करेक्शन’ आणि ‘रिडंडन्सी’ (एकाच कामासाठी एकाधिक युनिट्स वापरणे) यांसारखी तंत्रे वापरली जात आहेत. यामुळे महागड्या ‘स्पेस-ग्रेड’ चिप्सऐवजी जमिनीवर वापरल्या जाणार्‍या स्वस्त आणि वेगवान कमर्शिअल चिप्स अंतराळात वापरणे शक्य होत आहे.

आता हे सर्व्हर अंतराळात असले तरी डेटा पृथ्वीवर कसा येणार? इथेच ‘ऑप्टिकल इंटर-सॅटेलाइट लिंक्स’ किंवा लेझर कम्युनिकेशनची भूमिका महत्त्वाची ठरते.

आर्थिकदृष्ट्याही फायदेशीर

सध्या पृथ्वीवरील इंटरनेट हे फायबर ऑप्टिक केबल्सवर अवलंबून आहे. काचेतून प्रवास करताना प्रकाशाचा वेग सुमारे ३१ टक्क्यांनी कमी होतो. मात्र, अंतराळातील निर्वात पोकळीत प्रकाश (आणि डेटा) त्याच्या पूर्ण वेगाने (सुमारे तीन लाख किमी/सेकंद) प्रवास करू शकतो. त्यामुळे लंडनहून सिंगापूरला फायबर केबलने डेटा पाठवण्यापेक्षा, अंतराळातील लेझर मेश नेटवर्कद्वारे डेटा पाठवणे ३० टक्के जास्त वेगवान ठरू शकते. भांडवल बाजारातील हाय-फ्रिक्वेन्सी ट्रेडिंग (ऌाळ) आणि संरक्षण क्षेत्रासारख्या काही कामांसाठी हा वेग अत्यंत मोलाचा आहे.

हे सगळे अंतराळात नेण्यासाठी येणार्‍या खर्चावरही संशोधन सुरू आहे. काही वर्षांपूर्वीपर्यंत एक किलो वजन अंतराळात नेण्यासाठी २० हजार डॉलर्स खर्च येत असे. इलॉन मस्कच्या स्पेसएक्सच्या फाल्कन ९ आणि आगामी स्टारशिपमुळे हा खर्च २०० डॉलर्सच्या खाली येण्याची शक्यता आहे. दुसरा मुद्दा म्हणजे आज एन्विडियाच्या एका एच १०० जीपीयू रॅकचे पृथीवरचे वजन १.९ टन असते. त्यात १.५ टन वजन ‘कूलिंग सिस्टीम’चेच असते. अंतराळात पाण्याने जीपीयू थंड करण्याचे तंत्रज्ञान वापरायची गरजच नसेल तर तिथे तोच रॅक ७५ टक्के कमी वजनाचा नेता येईल, म्हणजे ‘वजना’चा वाहतूक खर्च पृथ्वीपेक्षा कमी येईल आणि रॉकेटमध्ये कमी जागा लागेल.

यामुळेच ऑर्बिटल डेटा सेंटर्सचे गणित हळूहळू आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर ठरू लागले आहे. तंत्रज्ञान क्षेत्रातील अब्जोपतींनी आपले पैसे या कल्पनेवर गुंतविले आहेत. इलॉन मस्क यांची कंपनी स्पेस एक्स २०२६च्या सुरुवातीला ‘स्टारलिंक श्3’ सॅटेलाइट्स हे नवीन कृत्रिम उपग्रह लाँच करणार आहे. स्टारलिंक श्3ची क्षमता एक टेराबिट प्रति सेकंद (ळुस्र्२) असणार आहे. हे सध्याच्या कृत्रिम उपग्रहांपेक्षा १० पट अधिक शक्तिशाली आहेत. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, स्पेस एक्स आपल्या महाकाय ‘स्टारशिप’ रॉकेटमधून एकाच वेळी असे ६० उपग्रह अंतराळात सोडणार आहे.

जरा तुलना करून बघा. जुन्या काळात एक ळुस्र्२ क्षमतेचा उपग्रह बनवायला बोईंग आणि वायासाटसारख्या कंपन्यांना १० वर्षे आणि करोडो डॉलर्स लागायचे. इथे मस्कसाहेब एका खेपेत ६० पट जास्त क्षमता अंतराळात पाठवणार आहेत, आणि त्यांचा आठवड्याला एक स्टारशिप ‘उडवण्याचा’ मानस आहे!  त्यांचा पुढचा विचार ऐकून तुम्ही थक्क व्हाल. ते म्हणतात, ‘चंद्रावर एक तळ बनवून तिथेच सौरऊर्जेवर चालणारे एआय उपग्रह बनवता येतील. आणि मग त्यांना तिथून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक बेचक्या ( ें२२ ि१्र५ी१) वापरून अंतराळात फेकता येईल.’ म्हणजे रॉकेटची गरजच नाही! चंद्रावरची माती वापरा, तिथेच कृत्रिम उपग्रह बनवा आणि तिथूनच लाँच करा !

‘क्रुसो एनर्जी’ आणि ‘स्टारक्लाऊड’सारख्या कंपन्या या क्षेत्रात मोठी गुंतवणूक करत आहेत. २०२९ पर्यंत या क्षेत्राची उलाढाल १.७७ अब्ज डॉलर्सवरून २०३५ पर्यंत ३९.१ अब्ज डॉलर्सपर्यंत वाढण्याचा अंदाज आहे. हे केवळ इकडचे सर्व्हर अंतराळात हलवणे नाही, तर ही ‘एनर्जी आर्बिट्रेज’ची खेळी आहे. म्हणजेच पृथ्वीवरील महागडी वीज टाळून अंतराळातील ‘मोफत’ सौर ऊर्जेचा वापर करणे.

सांस्कृतिक फूटपट्टी

हे सर्व फक्त इंटरनेट स्पीड वाढवण्यासाठी आहे का? नाही. हे मानवी संस्कृतीच्या पुढच्या टप्प्याकडे जाण्याचे पाऊल आहे.

१९६४ मध्ये रशियन शास्त्रज्ञ निकोलाई कर्दाशेव्ह यांनी संस्कृतींचे वर्गीकरण करण्यासाठी ‘कर्दाशेव्ह स्केल’ ही मोजपट्टी मांडली होती. यात संस्कृतीची प्रगती ते किती आणि कशी ऊर्जा वापरतात यावर ठरवली जाते.

टाइप १ संस्कृती: ही आपल्या ग्रहावर (पृथ्वी) उपलब्ध असलेली सर्व ऊर्जा (सौर, वारा, इ.) पुरेपूर वापरू शकते.

टाइप २ संस्कृती: ही आपल्या तार्‍याची (सूर्य) संपूर्ण ऊर्जा वापरू शकते (उदा. डायसन स्फीअरसारख्या रचनेद्वारे).

टाइप ३ संस्कृती: ही संपूर्ण आकाशगंगेची ऊर्जा वापरू शकते.

सध्या आपण जमिनीवर ऊर्जेसाठी भांडतोय, कोळसा जाळतोय आणि कूलिंगसाठी पाणी वाया घालवतोय. पण अंतराळात सौर ऊर्जा अमर्याद आणि विनामूल्य आहे! अंतराळातील डेटा सेंटर्स हे आपलं ‘टाइप १’ संस्कृतीकडे जाण्याचं पहिलं मोठं पाऊल आहे.

या जागतिक स्पर्धेत भारत फार पुढे नसला तरी फार मागेही नाही. इस्रोची विश्वासार्ह आणि कमी खर्चाची प्रक्षेपण क्षमता भारताला या क्षेत्रात एक नैसर्गिक भागीदार बनवते. पण खरी क्रांती भारतीय स्टार्टअप्स घडवत आहेत. बेंगळूरुस्थित ‘गॅलेक्सआय स्पेस’ आणि ‘पिक्सेल’ हे ‘एज कम्प्युटिंग’मध्ये आघाडीवर आहेत. हे स्टार्टअप्स उपग्रहावरून डेटा पृथ्वीवर पाठवून प्रोसेस करण्याऐवजी, उपग्रहावरच डेटाचे विश्लेषण करतात. उदा. पिक्सेलचे उपग्रह शेतातील पिकांचे आरोग्य किंवा जमिनीतील खनिजे अंतराळातच ओळखून फक्त निष्कर्ष पृथ्वीवर पाठवतात. यामुळे बँडविड्थ आणि वेळेची प्रचंड बचत होते.

तसेच, हैदराबादची ‘ध्रुव स्पेस’ कंपनी ‘स्पेस-ॲज-अ-स्व्हिहस’ प्लॅटफॉर्म देत आहे, ज्यामुळे कोणत्याही कंपनीला स्वत:चा उपग्रह न बनवता अंतराळात सर्व्हर ठेवून चाचणी करणे शक्य झाले आहे. भारताची ‘डिजिटल इंडिया’ मोहीम आता ‘ऑर्बिटल इंडिया’कडे वाटचाल करत आहे, असे म्हणणे वावगे ठरणार नाही.

तंत्रज्ञान पृथ्वीच्या सीमा ओलांडत असतानाच त्या कायदेशीर पेचही निर्माण होत आहेत. पृथ्वीवरील डेटाचे नियम (जीडीपीआर) देशाच्या सीमांशी जोडलेले आहेत. पण अंतराळात कोणाचे कायदे चालणार?

‘आउटर स्पेस ट्रीटी’नुसार, ज्या देशाने उपग्रह प्रक्षेपित केला, त्याचे कायदे त्या उपग्रहावर लागू होतात. यामुळे भविष्यात ‘डेटा हेव्हन्स’ निर्माण होण्याची भीती आहे. कर वाचवण्यासाठी काही देश ‘टॅक्स हेव्हन्स’ म्हणून वापरले जातात, तसेच कडक सायबर कायदे टाळण्यासाठी कंपन्या आपला संवेदनशील डेटा ‘ऑर्बिटल डेटा सेंटर्स’मध्ये लपवू शकतात. युरोपचा  अरउएठऊ प्रकल्प आणि अमेरिकेचे खासगी प्रयत्न यांमुळे अंतराळातही माहितीच्या वर्चस्वासाठी शीतयुद्ध होण्याची चिन्हे आहेत.

पुढील काही वर्षे (२०२५-२०२७) या तंत्रज्ञानाच्या चाचण्यांची असतील. त्यानंतर, २०३०च्या दशकात आपण अंतराळात गिगावॅट क्षमतेचे ‘क्लाऊड रिजन’ पाहू शकू. चंद्रावर ‘बॅकअप’ डेटा साठवण्यासाठी ‘लोनस्टार’सारख्या कंपन्यांचे प्रयत्न सुरू आहेत, जेणेकरून पृथ्वीवर अणुयुद्ध किंवा नैसर्गिक आपत्ती आली तरी मानवी ज्ञानाचा साठा सुरक्षित राहील.

शेवटी काय तर, ऑर्बिटल एआय डेटा सेंटर्स हे तंत्रज्ञानातील पुढील मोठे स्थित्यंतर आहे. हे केवळ वेगवान इंटरनेट किंवा स्वस्त ऊर्जेपुरते मर्यादित नाही, तर ते मानवजातीला एका ‘मल्टी-प्लॅनेटरी’ (बहु-ग्रहीय) संस्कृतीकडे नेणारे एक पाऊल आहे. भारतासारख्या देशासाठी, ज्यांच्याकडे तांत्रिक कौशल्य आणि अंतराळ क्षमता दोन्ही आहे, ही एक जागतिक नेतृत्व करण्याची सुवर्णसंधी आहे.

लेखक एका बहुराष्ट्रीय सल्लागार कंपनीचे

भागीदार असून त्यांना डेटा ॲनालिटिक्स आणि आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स क्षेत्रात २४ वर्षांहून अधिक व्यावसायिक अनुभव आहे.