なぜ軌道AIの経済性は非常に厳しいのか

ティム・ファーンホルツ

2026年2月12日木曜日 午前3:15 GMT+9 10分読了

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画像提供：SpaceX

ある意味、これは避けられないことだった。イーロン・マスクとその一派は何年も前から宇宙におけるAIについて語ってきた—主にアイアン・バンクスのSFシリーズに登場する、遠未来の宇宙で知性を持つ宇宙船が銀河を支配する世界観の中で。

今や、マスクはこのビジョンの一つの実現の機会を見出している。彼の会社SpaceXは、太陽光発電の軌道データセンターを建設するための規制許可を求めており、最大100万の衛星に分散させ、地球外に最大100GWの計算能力を移すことができるという。彼はまた、一部のAI衛星が月面に建設される可能性も示唆している。

「AIを配置する最も安価な場所は、36ヶ月以内に宇宙になるだろう」と、ストライプ共同創業者ジョン・コリソンがホストするポッドキャストで先週述べた。

彼だけではない。xAIの計算責任者は、2028年までに世界の計算能力の1%が軌道上にあると、アントロピックの担当者に賭けていると報じられている。Google（SpaceXに大きな出資を持つ企業）は、「Project Suncatcher」という宇宙AIプロジェクトを発表し、2027年に試作車両を打ち上げる予定だ。Googleとアンドリーセン・ホロウィッツの支援を受けたスタートアップ、Starcloudは先週、8万衛星のコンステレーション計画を提出した。ジェフ・ベゾスもこれが未来だと言っている。

しかし、誇大広告の裏には、実際にデータセンターを宇宙に持ち込むには何が必要なのかがある。

最初の分析では、今日の地上のデータセンターは、軌道上のものよりもコストが低いままである。宇宙工学者のアンドリュー・マカルップは、両者を比較する便利な計算機を作成している。彼の基準結果によると、1GWの軌道データセンターのコストは約424億ドルと推定されており、衛星の建設と打ち上げの前払費用のために、地上の同等品のほぼ3倍になる。

この計算式を変えるには、複数の分野での技術開発、大規模な資本投資、そして宇宙用コンポーネントのサプライチェーンの整備が必要だと専門家は言う。また、資源とサプライチェーンが需要の増加により逼迫し、地上のコストが上昇することも影響する。

衛星の設計と打ち上げ

宇宙ビジネスモデルの主要な推進力は、何かを宇宙に持ち上げるコストだ。マスクのSpaceXはすでに軌道投入コストを引き下げているが、軌道データセンターを実現するためには、さらに低価格が必要だ。つまり、AIデータセンターは、SpaceXのIPO前の新事業の話のように見えるかもしれないが、その計画は、最長の未完のプロジェクトであるスターシップの完成に依存している。

ストーリー続く  

リユーザブルのファルコン9は、現在、軌道へのコストを約3600ドル/kgで提供している。Project Suncatcherのホワイトペーパーによると、宇宙データセンターを実現するには、200ドル/kgに近い価格が必要であり、これは18倍の改善であり、2030年代に実現可能と期待されている。その価格であれば、今日のスターリンク衛星が提供するエネルギーは、地上のデータセンターと競合できる。

SpaceXの次世代スターシップロケットは、その改善をもたらすと期待されている—他の開発中の車両は同等のコスト削減を約束していない。しかし、その車両はまだ運用開始も軌道到達もしていない。第3世代のスターシップは、今後数ヶ月以内に初打ち上げが予定されている。

たとえスターシップが完全に成功しても、すぐにコストを下げると仮定しても、その価格低下が顧客に直ちに反映されるとは限らない。コンサルティング会社ラショナル・フューチャーズの経済学者たちは、ファルコン9と同様に、SpaceXは競合他社よりも大幅に安く料金を設定したくないだろうと指摘している。さもなければ、同社は利益を取り逃すことになる。例えば、ブルーオリジンのニューグレンロケットが7000万ドルで販売されている場合、SpaceXはそれよりも安くスターシップのミッションを引き受けることはしないだろう。そうなると、公開されている数字よりも高いコストになる可能性がある。

「今のところ、衛星を1百万個打ち上げるだけのロケットは十分にないので、そこからはかなり遠い」と、アマゾンウェブサービスのCEOマット・ゴーマンは最近のイベントで述べた。「今日のペイロードの宇宙投入コストは非常に高い。経済的ではない。」

それでも、打ち上げがすべての宇宙ビジネスの最大の課題であるなら、次の課題は生産コストだ。

「今や、スターシップのコストは1キロあたり数百ドルになるだろうと考えるのは当然だ」と、マカルップはTechCrunchに語った。「しかし、衛星のコストは現在ほぼ1,000ドル/kgに近い。」

衛星の製造コストが最も高い部分だが、高出力衛星が現在のスターリンク衛星の半分のコストで作れるなら、数字は合理的になり始める。SpaceXはスターリンクの構築中に衛星経済性で大きな進歩を遂げており、規模の経済を通じてさらなるコスト削減を目指している。1百万衛星の計画の一部は、間違いなく大量生産によるコスト削減のためだ。

それでも、これらのミッションに使われる衛星は、強力なGPUを動かすための複雑な要件を満たす必要があり、大型の太陽電池パネル、熱管理システム、レーザー通信リンクなどを備えている必要がある。

Project Suncatcherの2025年のホワイトペーパーは、地上と宇宙のデータセンターを比較する一つの方法を示している。それは電力コストだ。地上のデータセンターは、年間で約570〜3,000ドル/キロワットの電力を消費しているが、これは地域の電力コストとシステムの効率に依存する。SpaceXのスターリンク衛星は、搭載の太陽電池パネルから電力を得ているが、その取得、打ち上げ、維持にかかるコストは、年間14,700ドル/キロワットのエネルギーを供給している。要するに、衛星とそのコンポーネントのコストが大幅に下がらなければ、メーター制の電力と競争できない。

宇宙環境は甘くない

軌道データセンターの支持者は、熱管理は「無料」だと言うことが多いが、それは単純化しすぎだ。大気がないため、熱を放散するのはむしろ難しい。

「非常に大きな放熱器を使って、熱を宇宙の闇に放散させる必要があり、そのためには多くの表面積と質量が必要だ」と、GoogleのSuncatcher用試作衛星を開発中のPlanet Labsの幹部マイク・サフィアンは述べた。「これは長期的に見て、主要な課題の一つと認識されている。」

宇宙の真空だけでなく、AI衛星は宇宙線の影響にも対処しなければならない。宇宙線はチップを劣化させ、ビットフリップと呼ばれるエラーを引き起こし、データを破損させることもある。シールドや放射線耐性のある部品を使ったり、冗長なエラーチェックを行ったりすることで保護できるが、これらはすべて質量とコストのトレードオフを伴う。Googleは粒子ビームを使って、機械学習用に設計されたTensor Processing Units（チップ）への放射線の影響をテストした。SpaceXの幹部は、ソーシャルメディアで、同社がその目的のために粒子加速器を取得したと述べている。

もう一つの課題は、太陽電池パネルそのものだ。プロジェクトの論理はエネルギーの裁定取引に基づいている。宇宙に太陽電池を置くと、地球上のものより5倍から8倍効率的になり、適切な軌道にあれば、日照の90%以上を受けることができ、効率が向上する。電力はチップの主な燃料なので、より多くのエネルギーはより安価なデータセンターを意味する。しかし、宇宙の太陽電池はより複雑だ。

希土類元素を使った宇宙用太陽電池は堅牢だが高価すぎる。シリコン製の太陽電池は安価で、StarlinkやAmazon Kuiperも使用しているが、宇宙放射線の影響で劣化が早い。これにより、AI衛星の寿命は約5年に制限され、投資回収を早める必要がある。

それでも、一部のアナリストは、新世代のチップが登場する速度を考えれば、それほど大きな問題ではないと考えている。「5年から6年後には、キロワット時あたりのコストはリターンを生まないだろう。なぜなら、それらは最先端ではないからだ」と、StarcloudのCEOフィリップ・ジョンストンはTechCrunchに語った。

Solestialというスタートアップで宇宙用シリコン太陽電池を製造するエグゼクティブ、ダニー・フィールドは、業界は軌道データセンターを成長の重要な推進力と見ていると述べている。彼は複数の企業とデータセンタープロジェクトについて話し合っており、「夢を見るのに十分な規模のプレイヤーは少なくともそれについて考えている」と言う。ただし、長年の宇宙船設計エンジニアとして、これらのモデルの課題も否定しない。

「物理法則をより大きなサイズに外挿することはいつでもできる」とフィールドは言う。「これらの企業が経済的に成立し、ビジネスケースが成立する段階に到達するのを楽しみにしている。」

宇宙データセンターはどのように位置づけられるのか？

これらのデータセンターについての未解決の疑問の一つは：何に使うのか？　汎用目的か、推論用か、訓練用か？　既存のユースケースに基づくと、地上のデータセンターと完全に互換性があるわけではない。

新しいモデルの訓練には、何千ものGPUを一緒に動かす必要がある。ほとんどのモデル訓練は分散されておらず、個別のデータセンターで行われている。ハイパースケーラーはこれを変えようとしているが、まだ実現していない。同様に、宇宙での訓練には、複数の衛星のGPU間の整合性が必要だ。

GoogleのProject Suncatcherのチームは、同社の地上データセンターは、TPUネットワークを数百ギガビット毎秒のスループットで接続していると指摘している。今日の最速の衛星間通信リンクはレーザーを使い、約100Gbpsしか出せない。

これにより、Suncatcherのための興味深いアーキテクチャが提案された：81衛星を編隊飛行させ、地上のデータセンターが頼るトランシーバーと同じタイプの通信を可能にする。もちろん、これには独自の課題もある：軌道上のデブリや他の衛星を避けるために操縦を行っても、各衛星が正しい位置に留まる自律性が必要だ。

それでも、Googleの研究は警告を発している：推論作業は軌道放射線環境に耐えられるが、ビットフリップやその他のエラーが訓練作業に与える潜在的な影響については、さらなる研究が必要だ。

推論タスクは、数千のGPUが一斉に動作する必要はない。数十のGPU、あるいは単一の衛星で十分であり、これが最小限の実用的な製品となり、軌道データセンター事業の出発点となる可能性が高い。

「訓練は宇宙で行うのが理想的ではない」とジョンストンは言う。「ほぼすべての推論作業は宇宙で行われるだろう」と想像しており、カスタマーサービスの音声エージェントやChatGPTのクエリ処理などが軌道上で計算されると考えている。彼の会社の最初のAI衛星は、すでに推論を行いながら収益を上げている。

詳細は少ないが、SpaceXの軌道データセンターコンステレーションは、1トンあたり約100キロワットの計算能力を想定しており、これは現在のスターリンク衛星の約2倍の電力だ。衛星は互いに通信し、Starlinkのレーザーリンクを使って情報を共有する。申請書によると、Starlinkのレーザーリンクはペタビット級のスループットを実現できる。

SpaceXは、最近xAIを買収し、地上と軌道の両方のデータセンターに拠点を置くことで、供給チェーンの適応速度を比較しようとしている。

「FLOPはFLOPだ。どこにあるかは関係ない」とマカルップは言う。「SpaceXは、許認可や資本支出のボトルネックに達するまで拡大し、その後は宇宙展開に切り替えることができる。」

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