Orbitale datacenters: rekenkracht en dataopslag in de ruimte
Stel je een serverhal voor, zoals de grote betonnen loodsen vol computerrekken die nu al onze foto's, video's en AI-berekeningen verwerken. Bij een orbitaal datacenter staat die serverhal niet op aarde, maar aan boord van een satelliet die honderden kilometers boven ons hoofd om de aarde draait. In plaats van stroom uit het elektriciteitsnet gebruikt de satelliet zonnepanelen die vrijwel continu zonlicht vangen, en in plaats van airconditioning gebruikt hij de kou van de ruimte om warmte kwijt te raken.
Het idee klinkt futuristisch, en dat is het voor een groot deel ook nog. Op dit moment bestaan er geen operationele orbitale datacenters die commerciële klanten bedienen: het gaat om haalbaarheidsstudies, kleine testsatellieten en ambitieuze plannen. Toch is de belangstelling de afgelopen jaren sterk gegroeid, vooral doordat de energiehonger van kunstmatige intelligentie (AI) op aarde tegen grenzen aanloopt van stroomnetten, koelwater en beschikbare bouwgrond.
Wat is het precies?
Een orbitaal datacenter bestaat in de basis uit dezelfde onderdelen als een datacenter op aarde, maar dan aangepast aan de ruimte. Het hart is een set computerchips, meestal GPU's of TPU's (gespecialiseerde chips die razendsnel de wiskundige berekeningen uitvoeren waarmee AI-modellen worden getraind), gemonteerd op een satellietplatform.
Voor stroom gebruikt de satelliet zonnepanelen. Sommige banen om de aarde, zogeheten zonsynchrone banen, zijn zo gekozen dat een satelliet nauwelijks in de schaduw van de aarde komt en dus vrijwel de klok rond zonlicht ontvangt, zonder de nacht, bewolking of seizoenen die zonnepanelen op aarde hinderen.
Koeling is technisch juist een van de lastigste onderdelen. In de ruimte is geen lucht om warmte via een ventilator af te voeren; de enige manier om warmte kwijt te raken is straling, hetzelfde principe waarmee een gloeiende kachel warmte uitzendt. Dat vergt grote, dunne radiatorpanelen die de warmte van de chips als infrarood licht de ruimte in stralen.
Om data naar de aarde te sturen, gebruiken de nieuwste concepten laserlinks: draadloze verbindingen die informatie versturen met licht in plaats van radiogolven. Dat kan meer data per seconde versturen dan traditionele radioverbindingen, al blijft de doorvoer naar de grond nog altijd een knelpunt vergeleken met de kabels die datacenters op aarde met elkaar verbinden.
Tot slot moeten de chips bestand zijn tegen kosmische straling, die elektronica op aarde nauwelijks bereikt maar in de ruimte fouten en slijtage kan veroorzaken, en tegen de kans dat piepkleine ruimtepuin-deeltjes de satelliet raken.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste drijfveer is de snel groeiende vraag naar rekenkracht voor AI. Trainingscentra voor grote taalmodellen slurpen elektriciteit en, via koelsystemen, vaak ook grote hoeveelheden water. Op veel plekken lopen datacenters inmiddels tegen de grenzen van het lokale stroomnet aan, en groeit het maatschappelijk verzet tegen nieuwe datacenters vanwege landgebruik, waterverbruik en uitstoot.
Voorstanders van orbitale datacenters redeneren dat de ruimte in potentie onbeperkte, schone zonne-energie biedt zonder concurrentie om grond, water of netcapaciteit op aarde. Ook wordt gewezen op digitale soevereiniteit: met name Europese initiatieven willen minder afhankelijk worden van datacenters buiten de EU, en zien ruimte-infrastructuur als een aanvullende, onafhankelijke optie.
Het is belangrijk hierbij nuchter te blijven: dit is vooralsnog vooral een belofte, geen bewezen businessmodel. Of de rekensom uiteindelijk gunstiger uitpakt dan het simpelweg efficiënter of duurzamer maken van datacenters op aarde, is een open vraag die critici expliciet betwisten.
Voorbeelden uit de praktijk
Een aantal concrete initiatieven laat zien hoe het veld zich beweegt, al zijn de meeste nog in een vroeg, experimenteel stadium.
De ASCEND-studie van het Europese ruimtevaartagentschap ESA (2022-2023), geleid door Thales Alenia Space met partners als Airbus en ArianeGroup, onderzocht of een gigantisch netwerk van in de ruimte gemonteerde zonnepanelen en serverrekken technisch en economisch haalbaar zou zijn om de CO2-uitstoot van Europese datacenters te verlagen. De conclusie: technisch is het denkbaar, maar het wordt pas aantrekkelijk als de kosten om lading de ruimte in te schieten drastisch dalen, iets wat samenhangt met de opkomst van herbruikbare, zeer zware raketten.
De Amerikaanse start-up Starcloud (voorheen Lumen Orbit) richt zich specifiek op AI-rekenkracht in de ruimte. Het bedrijf haalde vanaf 2024 durfkapitaal op en kondigde plannen aan voor een kleine testsatelliet met een Nvidia-grafische chip aan boord, gelanceerd via een meerijdende lancering van SpaceX, om te testen hoe AI-training in een baan om de aarde in de praktijk uitpakt.
Google maakte in 2025 het onderzoeksconcept Project Suncatcher bekend: een verkenning naar een constellatie van zonne-energie gedreven satellieten met Google's eigen TPU-chips, onderling verbonden via laserlinks, als mogelijke aanvulling op Googles datacenters op aarde. Het gaat vooralsnog om een onderzoekspublicatie met een langetermijnvisie, niet om een operationele dienst.
In China werkten onder meer Zhijiang Laboratory en het bedrijf ADA Space aan een constellatie die in Chinese media de "drielichamen-rekenconstellatie" (naar verluidt genoemd naar de sciencefictionroman Het drielichamenprobleem) wordt genoemd: een groep satellieten die onderling verbonden rekenkracht in de ruimte moet leveren. Begin 2025 zouden de eerste satellieten van dit project zijn gelanceerd vanaf de lanceerbasis Jiuquan, met plannen voor uitbreiding naar veel grotere aantallen.
Hoe ver is de techniek?
Kortom: nog vroeg. Geen van de genoemde projecten heeft een orbitaal datacenter op commerciële schaal draaien. Het gaat om haalbaarheidsstudies, prototypes en de eerste testsatellieten met enkele chips aan boord, niet om de duizenden serverracks die een gemiddeld aards datacenter telt.
De belangrijkste technische obstakels zijn hardnekkig. Lanceerkosten per kilogram zijn met herbruikbare raketten fors gedaald, maar nog altijd veel hoger dan wat nodig is om in de ruimte te concurreren met stroom uit het net op aarde. Koeling via straling alleen vereist grote, zware radiatoren, wat weer extra lanceermassa en dus kosten betekent. Chips slijten sneller onder kosmische straling, waardoor extra afscherming of reservecapaciteit nodig is. En zodra satellieten met onderhoud, reparatie of opschaling te maken krijgen, is er nog nauwelijks bewezen technologie voor robotonderhoud in een baan om de aarde.
De belangstelling is wel duidelijk versneld sinds 2024-2025, gedreven door de energiehonger van AI. Toch schatten de meeste betrokken partijen, waaronder de ESA-studie zelf, dat een datacenter op ware industriële schaal in de ruimte er op zijn vroegst in de jaren 2030 kan staan, en dan alleen als lanceerkosten verder fors dalen, bijvoorbeeld dankzij nieuwe zeer zware raketsystemen die nog in ontwikkeling zijn. Sceptici wijzen erop dat het concept technische problemen oplost die de aarde niet per se heeft, en er tegelijk nieuwe bijkomt, zoals ruimtepuin en beperkte bandbreedte naar de grond.
Wie werken eraan?
In de Verenigde Staten zijn vooral start-up Starcloud en techreus Google (Project Suncatcher) zichtbaar actief, met chipfabrikant Nvidia als leverancier van testhardware en SpaceX als lanceerpartner voor testsatellieten.
In Europa trekt ruimtevaartagentschap ESA de kar via de ASCEND-studie, met een consortium van bedrijven waaronder Thales Alenia Space, Airbus en ArianeGroup, mede gedreven door Europese doelen rond klimaatneutraliteit en digitale soevereiniteit.
In China zijn onderzoeksinstelling Zhijiang Laboratory en ruimtevaartbedrijf ADA Space betrokken bij een staatsgesteunde constellatie voor rekenkracht in de ruimte, onderdeel van de bredere Chinese ambitie om een eigen positie op te bouwen in zowel ruimtevaart als AI-infrastructuur.
Kortom: de Verenigde Staten, Europa en China ontwikkelen ieder hun eigen aanpak, in een dynamiek die wel wordt vergeleken met een nieuwe fase van de ruimterace, nu toegepast op digitale infrastructuur in plaats van bemande ruimtevaart.