Datacenters vreten op aarde energie en water. We zouden ze daarom in de ruimte kunnen plaatsen, waar ze overvloedige zonne-energie krijgen, en geen water nodig hebben om te koelen. Een idee dat door techmiljardairs als Elon Musk enthousiast wordt onthaald. Maar is het ook realistisch?
Wanneer je vandaag een AI-systeem, zoals ChatGPT, een vraag stelt, dan krijg je je antwoord terug uit een datacenter. Dat zijn grote, klimaatgecontroleerde magazijnen vol met krachtige computerchips. Die chips doen zware berekeningen en slaan data op, en sturen het resultaat terug naar je computer.
Zulke datacenters verbruiken enorme hoeveelheden energie en water. Volgens het Internationaal Energieagentschap verbruikten datacenters in 2024 anderhalve procent van de globale elektriciteitsconsumptie, een percentage dat enkel toeneemt door de AI-boom. Google investeert bijvoorbeeld vijf miljard euro in Belgische datacenters. Dat zorgt ook voor tegenstand, zeker in de Verenigde Staten. In januari van dit jaar zouden al 26 datacenterprojecten in de VS afgezegd zijn door lokaal protest.
Volgens techmiljardairs als Elon Musk ligt het antwoord daarop in de ruimte. Musk stelde op het World Economic Forum in het Zwitserse Davos dat het een no-brainer is dat we datacenters op satellieten plaatsen. Een datacenter in de ruimte kan namelijk erg efficiënt van zonne-energie voorzien worden, en heeft ook geen water nodig voor koeling. Tegelijk zitten techbedrijven er niet met lastige buren die rechtszaken kunnen opstarten.
Daarom investeren ze stevig in het idee. Begin februari fuseerde Elon Musk zijn AI-bedrijf xAI met zijn ruimtevaartbedrijf SpaceX, om van zulke datacenters een realiteit te maken. Project Suncatcher van Google wil twee datacenters in de ruimte hebben tegen 2027. En ook ondernemer Jeff Bezos stelt dat datacenters in de ruimte de toekomst zijn.
Voortdurend zonlicht
Volgens Dirk Vandepitte, professor aan de KU Leuven gespecialiseerd in ruimtevaart, is dit idee alvast technisch mogelijk. ‘Alles kan, de grote vraag is in welke vorm, en hoe snel? Je kan veel zeggen over Elon Musk, maar zijn bedrijf SpaceX realiseerde op een goede twintig jaar vele innovaties die voordien ondenkbaar waren. Het is dus mogelijk.’
‘Een datacenter op aarde verbruikt gigawatts aan energie. Daar heb je vierkante kilometers aan zonnepanelen voor nodig. Dat is ongezien in de ruimte’
Toch zullen zo’n datacenters in de ruimte uitdagingen tegenkomen. Een van de grootste daarvan is de energievoorziening. Zo’n datacentersatelliet zou grote zonnepanelen moeten meedragen. ‘De ruimte lijkt op het eerste gezicht een aantrekkelijke omgeving voor een datacenter’, vertelt Vandepitte. ‘Er is daar veel zonne-energie beschikbaar. Je kan een satelliet in een baan sturen waarbij hij voortdurend zonlicht krijgt, en geen last heeft van dag en nacht. Ook zijn er daar geen wolken die het zonlicht onderbreken. In theorie kan je dus meer zonne-energie opwekken in de ruimte dan op aarde. Je hebt echter veel zonnepanelen nodig. Een datacenter op aarde verbruikt soms gigawatts aan energie. Daar heb je vierkante kilometers aan zonnepanelen voor nodig. Dat is ongezien in de ruimte.’
Niet enkel het volume is daarbij een probleem. Heel die installatie weegt zwaar en moet op een raket naar de ruimte gelanceerd worden. Dat is een dure bedoening.
Warmte wegstralen
Ook de chips die ruimte-datacenters meedragen hebben hun uitdagingen. Die kent het bedrijf EDGX goed. De Belgische start-up specialiseert zich in het plaatsen van chips op satellieten, al doen ze dat op veel kleinere schaal dan wat Amerikaanse techgiganten van plan zijn.
‘Vandaag is er al een stevige nood aan dataverwerking in de ruimte’, vertelt medeoprichter en CTO Wouter Benoot. ‘Een satelliet maakt bijvoorbeeld gedetailleerde beelden van de aarde, die erg zwaar zijn om te versturen in hun geheel. Als je die deels in de ruimte kan verwerken, dan bespaart dat bandbreedte.’
Volgens Benoot is het idee van grootschalige datacenters in de ruimte mogelijk, althans met randvoorwaarden. ‘Het is niet realistisch om gigantische datacenters zoals op aarde in hun geheel in de ruimte te plaatsen’, nuanceert hij. ‘Maar als je die chips verdeelt over een netwerk van kleinere satellieten – een constellatie – dan wordt het wel haalbaar. Je kan beginnen met een handjevol satellieten, en opschalen naar duizenden. Toch blijven er economische en technologische uitdagingen.’
Eén zo’n uitdaging is de koeling. De chips worden warm, op aarde worden ze gekoeld via lucht of water. Hierbij wordt de warmte afgevoerd en in de omgeving vrijgelaten. In de ruimte kan dat niet, gezien het een vacuüm is. De warmte kan nergens naartoe als je koelt met water of lucht. ‘De enige vorm van koelen is het gebruik van straling’, vertelt Benoot. ‘Je kan zo via infraroodlicht de warmte wegstralen in de ruimte.’
Zo’n koelingssysteem werkt zoals een omgekeerde microgolfoven. Het neemt warmte en zet dat om in elektromagnetische straling. Die straling zendt het vervolgens uit in de ruimte. Dat betekent dat zo’n satelliet grote radiatiepanelen moet meedragen. Opnieuw zou dat het gewicht en het volume van zo’n satelliet doen toenemen. ‘We spreken hier over vierkante kilometers aan radiatiepanelen’, vertelt Benoot. ‘Zelfs als je die opsplitst in kleinere satellieten, dan is dat nog steeds veel gewicht dat je moet meedragen.’
Herbruikbare raketten
Als je vierkante kilometers aan zonnepanelen en radiatiepanelen de ruimte wil insturen, dan zal je goedkope lanceringen nodig hebben. Momenteel kost het, met de beste raket van SpaceX, zo’n 1.500 dollar per kilogram om iets naar de ruimte te krijgen. ‘De lanceerkosten zullen moeten zakken naar enkele honderden dollars per kilogram als je dit idee wilt realiseren’, vertelt Benoot. ‘De kosten moeten dus ruwweg met een factor tien naar beneden. Daar zijn we voorlopig nog niet.’
Volgens Vandepitte is het echter mogelijk dat we lage lanceerkosten in de toekomst bereiken. ‘SpaceX heeft die prijs al stevig doen dalen’, stelt hij. ‘Door de raketten herbruikbaar te maken is de kost om ladingen de ruimte in te sturen sterk gedaald. Ik verwacht dat die trend zal aanhouden. Vroeger was ruimtevaart helemaal overheidsbepaald. Door de toetreding van nieuwe, commerciële spelers, en de concurrentie die daardoor ontstaat, zie je veel meer dynamiek in de markt.’
Of Europa daar een rol in kan spelen, blijft voorlopig onzeker. Ons continent heeft bijvoorbeeld geen herbruikbare raketten. ‘Inhalen zal ons veel moeite kosten’, zegt Vandepitte. ‘De Europese ruimtevaartsector zit nog steeds vast in het stramien van overheidssubsidies. De andere kant van de Oceaan nam een grote sprong voorwaarts, wij nog niet.’
Ruimteafval
Uit de chips vloeien nog meer problemen voort. Datacenters op aarde gebruiken doorgaans de laatste generaties chips, waarvan er constant nieuwe versies opduiken. Als je ze op een satelliet plaatst, dan kan je ze echter niet vervangen en blijven ze jarenlang rondzweven. Een datacenter in de ruimte loopt dus het risico om snel te verouderen. ‘Een constellatie biedt hier opnieuw een antwoord’, reageert Benoot. ‘Je kan voortdurend nieuwe satellieten lanceren, en de oude vervangen. Die nieuwe satellieten krijgen de laatste generaties chips mee.’
Dat levert echter een nieuw probleem op. De oude satellieten lopen de kans om ruimteafval te worden. Zo bevinden heel wat afgedankte satellieten en achtergelaten objecten, zoals onderdelen van raketten, zich in een baan om de aarde, wat het risico op botsingen doet toenemen. De oude satellieten laten opbranden in de atmosfeer is dan weer ecologisch problematisch, want zo komen er metalen en andere stoffen in de atmosfeer terecht.
‘Dat is een probleem dat we moeten oplossen’, zegt Benoot. ‘Er zijn plannen om de oude satellieten naar een recyclagebaan te brengen, waar ze dan gerecycled worden in de toekomst. Ze achterlaten in hun baan rond de aarde of ze laten opbranden is geen oplossing voor de lange termijn.’
LEO en GEO
Zulke datacenters moeten ook met de aarde communiceren. Daar mag de vertraging op het signaal niet te hoog worden. Als het te lang duurt voordat datacenters vanuit de ruimte antwoorden, dan worden heel wat toepassingen, gaande van videobellen tot vragen stellen aan ChatGPT, moeilijker.
Volgens Nele Noels, professor aan de UGent, gespecialiseerd in satellietcommunicatie, kunnen we daar antwoorden op vinden. ‘Satellieten komen steeds dichter bij de aarde. Een deel bevindt zich in low-earth orbit (LEO), in een lage baan rond de aarde. Dat heeft voordelen, de vertraging op het signaal is veel minder, want je bevindt je dicht bij de aarde. Het heeft echter ook nadelen, in zo’n lage baan beweegt een satelliet zich sneller dan de aarde roteert. De satelliet hangt dus niet voortdurend boven één punt op aarde.’
Een satelliet in LEO is maar een korte tijd zichtbaar vanop de aarde. Als je voortdurend verbinding wil hebben, dan moet je hele netwerken aan satellieten lanceren, die elkaar aflossen. LEO-satellieten kan je echter aanvullen met tegenhangers in een hogere baan rond de aarde, de zogenoemde geostationaire satellieten. Zij bewegen zich even snel als de aarde roteert, en blijven dus boven één punt hangen. Ze bevinden zich wel verder weg, en hebben dus een grotere vertraging op hun signaal.
Ook moet er een afweging gemaakt worden tussen radioverbindingen enerzijds en optische verbindingen anderzijds. ‘Radiocommunicatie is veel matuurder’, vertelt Noels. ‘De technologie staat op punt, en radiosignalen ondervinden ook minder hinder door het weer en de atmosfeer. De beperking is daar de bandbreedte, je kan dus niet zoveel data doorsturen. Daarom proberen we in sommige gevallen naar optische communicatie over te schakelen, waar we via een laserstraal communiceren. Zo kan je veel meer data versturen, maar zo’n laser is wel kwetsbaarder voor verstoringen in het weer en de atmosfeer. Opnieuw laten we hier best de twee technologieën elkaar afwisselen.’
Elektronica wordt in de ruimte blootgesteld aan straling, wat voor problemen kan zorgen. Op de aarde beschermt onze atmosfeer ons tegen zulke deeltjes, maar op een satelliet is die bescherming er niet. Het Belgische bedrijf Magics Technologies maakt chips daarom bestand tegen straling. ‘In de ruimte vallen voornamelijk hoog-energetische deeltjes op je onderdelen, die de computer of communicatiesystemen kunnen verstoren of stuk maken’, vertelt Jens Verbeeck, medeoprichter en CEO van Magics Technologies. ‘Als zo’n deeltje op een verkeerde plek op een chip terechtkomt, dan kan een berekening fout gaan, een stuk geheugen verloren gaan of de chip kan zelfs helemaal kapot gaan. Zeker in hogere banen of dieper in de ruimte kan de straling ook accumuleren en zo voor problemen zorgen.’
Traditioneel gebruikten bedrijven daarom speciale, stralingsharde chips op satellieten. ‘Zulke verouderde chips kosten al snel tienduizend euro per stuk’, vertelt Verbeeck. ‘Dat is dus erg prijzig.’
Als je een heel datacenter in de ruimte van zulke chips moet voorzien, dan zou dat veel te duur worden en niet schaalbaar. Je kan echter ook traditionele chiptechnologie gebruiken, zoals je die terugvindt op computers en smartphones. Die technologie kan je via geautomatiseerde simulaties beter bestand maken tegen straling, iets waar Magics Technologies zich in specialiseert.
‘Je kan ervoor ontwerpen’, vertelt Verbeeck. ‘Dankzij onze fysische modellen kunnen we simuleren wat er gebeurt in zulke omgevingen en kunnen we het ontwerp, de architectuur en de lay-out van de chip aanpassen, zodat je systeem robuust is tegen de impact van een ruimteomgeving. Je schermt je chip dus niet af, maar je zorgt ervoor dat die zo ontworpen is dat de inslag van bijvoorbeeld een hoog-energetisch deeltje geen problemen veroorzaakt. Zelfs wanneer een deeltje op je chip terechtkomt, dan zal je elektronica daar dus geen last van hebben.’
Starlink, het satellietcommunicatienetwerk van SpaceX, toont alvast dat internetverbindingen via de ruimte geen probleem hoeven te zijn. Zij bezitten een dicht netwerk aan satellieten in een LEO-baan, en komen qua vertraging in de buurt van wat aardse netwerken aanbieden. De mediaanvertraging op hun signaal was in het eerste kwartaal van 2025 45 milliseconden, ofwel 0,045 seconden. In België was dat voor vaste internetverbindingen gemiddeld dertien milliseconden in januari 2026. Dat werd gemeten door onderzoeksbureau Ookla. Internet op aarde is dus sneller, maar de satellietverbinding komt aardig in de buurt.
Duurzame lancering
Maar is zo’n datacenter in de ruimte wel duurzamer dan zijn aardse tegenhangers, zoals techmiljardairs beloven? Enkele jaren geleden onderzocht onderzoeksorganisatie VITO (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek) die vraag. Het antwoord blijkt genuanceerd. ‘Een datacenter in de ruimte is potentieel duurzamer dan datacenters op aarde’, vertelt An Vercalsteren, Research Team Leader Circular Economy assessment methods & indicators bij VITO. ‘In een datacenter op aarde is het energieverbruik de voornaamste milieu-impact. Ook het koelen weegt door. In de ruimte vallen die twee weg.’
Maar daar staat iets tegenover. Zo heeft de bouw van de onderdelen van het datacenter, en de lancering ervan, een milieu-impact. Dat gaat over zaken zoals de ontginning van grondstoffen die nodig zijn om het datacenter en de raket te bouwen, de emissies die verbonden zijn aan de productieprocessen, maar ook de uitstoot van een raketlancering. In bepaalde gevallen zullen de voordelen zwaarder doorwegen dan de nadelen.
Zeker wanneer de raket herbruikbaar is, zouden datacenters in de ruimte voordelig zijn. Zo’n raket is niet enkel economisch efficiënter, maar ook ecologischer. ‘Die raket blijkt een belangrijke impact te hebben op het milieu’, zegt Vercalsteren. ‘Het is veel ecologischer als bij elke lancering de raket niet verloren gaat. De productie ervan zorgt namelijk voor een stevige impact.’
Slechts twee Amerikaanse bedrijven, SpaceX en Blue Origin, slaagden erin om hun raketten opnieuw te doen landen. Niettemin hoopt Vercalsteren dat Europa niet opgeeft. ‘Toen we deze studie maakten, dachten we dat dit voor de verre toekomst was’, besluit ze. ‘Nu lees ik dat mensen als Elon Musk hier al plannen rond maken. Ik hoop dat de Europese ruimtevaartsector er ook mee verder gaat. Zo lopen we geen achterstand op.’
