Лунные мозги. Почему в новой космической гонке соревнуются не только ракеты

2026 год. Взоры космических держав направлены на наш естественный спутник. Освоение Луны рассматривается не просто как дань уже несколько набившим оскомину разговорам о возрождении былого величия, но как шаг к будущему покорению космоса. Луна — это врата, открывающие путь к дальнему космосу — астероидам, Венере и Марсу. Именно на Луне построят базы, с которых будут стартовать корабли к другим планетам Солнечной системы.

Вычисления на второй космической

Гонка к ночному светилу началась. И идёт параллельно с развитием космических вычислений. В начале апреля американский космический корабль Orion вышел на лунную траекторию в рамках миссии Artemis II. Это первый пилотируемый полёт к Луне за более чем полвека. К 2030 году свою первую пилотируемую посадку на спутник Земли планирует выполнить и Китай. Наряду с этим КНР запускает инициативу по сотрудничеству в области космических вычислений «Вычислительная звёздная сеть». Американская Nvidia предоставит свой вычислительный модуль Vera Rubin Space-1, включающий чипы IGX Thor и Jetson Orin, для космических миссий. А SpaceX уже смотрит в направлении создания дата-центра на лунной орбите.

Когда речь заходит о космических вычислениях, чаще всего подразумевается строительство так называемых дата-центров на низкой околоземной орбите. Авторы таких инициатив полагают, что основное предназначение — обслуживание потребностей прожорливого «земного» искусственного интеллекта. Впрочем, целесообразность их с точки зрения стоимости и эффективности при детальном рассмотрении вызывает большие вопросы.

Когда-то, в самом начале космической эры, самые передовые вычислители и алгоритмы работали на борту космических кораблей, но сейчас это не так. Причина не в том, что земной ИИ недостаточно хорош для космоса. Просто до сих пор в космосе не было места для искусственного интеллекта. Не хватало рынка. Создатели самого передового ИИ — бигтехи — не думали про это, да и хватало земных дел. Возвращение человечества на Луну и предчувствие освоения других планет меняют всё. За последние 15 лет ведущие технологические компании фактически удвоили своё «присутствие» в космической отрасли. В 2010 году в космическом сегменте активно работали только «кластер Маска», представленный компанией SpaceX, и Blue Origin от Amazon, которая тогда находилась на стадии «до получения выручки». К 2025 году Blue Origin стала фиксировать выручку от космического сегмента, а в космос «зашли» ещё Alphabet и Microsoft. На этом фоне доля совокупной выручки бигтехов от космических проектов выросла с 1% до 15%.

Автоматизированные системы, работающие в реальном времени, в суровых условиях лунных ночей, смогут исследовать и извлекать для дальнейшего использования ресурсы южного полюса Луны, где наблюдаются большие запасы водяного льда. Именно привлекательность водяного льда как сырья для получения ракетного топлива делает освоение нашего спутника экономически оправданным.

Эффективно выстроить техпроцессы по добыче и переработке льда на южном полюсе Луны не получится без полностью автономных систем и роботов. Но для этого у лунных машин должны быть «лунные мозги» — в космосе все вычисления надо делать на месте. Когда во главу угла ставится использование ИИ вне Земли, ценность космической вычислительной инфраструктуры и компетенций бигтехов в области автоматизации существенно возрастает.

С маломощными и плохо приспособленными для космической среды вычислителями потенциал лунных миссий будет существенно ограничен. Простейший пример: космонавт может управлять одним роботом в режиме телеуправления, а может «дирижировать» целым «роевым оркестром» из десятков «киберов». Какая миссия эффективнее? Но чтобы это делать, нужны мощные локальные вычислительные решения — как непосредственно на борту аппаратов, так и на уровне инфраструктуры — на поверхности или на орбите Луны. Именно поэтому каждый из перечисленных проектов США и Китая в области лунных миссий и космических вычислений на самом деле — две стороны одного целого.

Луна в объективе России

Россия в этой гонке, увы, пока занимает позицию наблюдателя. Национальный проект «Космос», представленный в 2025 году с бюджетом 4,4 трлн рублей и горизонтом до 2036 года, предусматривает масштабное развёртывание спутниковых группировок и создание национальной орбитальной станции. Но в структуре проекта практически отсутствует один критический элемент: обеспечение вычислений за пределами Земли. Между тем именно это в ближайшее десятилетие определит, кто будет вести на Луне системную деятельность, а кто ограничится разовыми экспериментами.

Привычные метрики всех известных космических программ — масса полезной нагрузки, мощность двигателей, количество пусков. Но современные технологии меняют базовые принципы «космической экономики». Не пройдёт и нескольких лет, как конкурентное преимущество получит тот, кто сделает ставку на повышение интеллекта бортовых систем: сколько TOPS (триллионов операций в секунду) можно выполнять на лунной поверхности, какие модели машинного обучения можно запустить в дальних космических миссиях, насколько лунные роботы будут независимы от оператора на Земле.

Причины до банального просты. Одну из них я уже обозначил: обработка информации надёжнее и эффективнее, когда осуществляется в зоне непосредственного применения. Это доказывает наш эксперимент с Роскосмосом, который мы начали в прошлом году со стартом работы экспедиции МКС-74. Мы смогли «уместить» большую языковую модель ГигаЧат в небольшой, но высокопроизводительный вычислительный комплекс. ГигаЧат интегрирован в ряд рабочих процессов экипажа и помогает экономить время при подготовке научных и рабочих отчётов. При этом ГигаЧат работает полностью автономно от Земли. Кроме того, в условиях задержки связи (например, во время миссий «Аполлон» связь между Луной и Землёй имела задержку не менее 2,6 секунды, что критично для автоматизированных миссий) вопрос эффективности автономной робототехники выходит на первый план. Очевидно, что при такой задержке телеуправление сложной техникой с Земли в режиме «движение — ожидание» для строительных, геологоразведочных и сервисных задач на лунной поверхности попросту невозможно. Не стоит забывать и про помехи со стороны Солнца — магнитная буря может сделать радиосвязь невозможной.

Именно поэтому всё большее число космических агентств делает ставку на автономность. ESA провело серию испытаний роботов с автономной навигацией в условиях, имитирующих лунный южный полюс, — включая 5-секундную задержку связи, тёмное освещение и пересечённый рельеф. Канадское космическое агентство разрабатывает робототехническую систему c манипулятором Canadarm3 с расширенными функциями ИИ-автономии. NASA в рамках программы Artemis разрабатывает целый стек автономных робототехнических миссий, от поиска водяного льда до подготовки строительных площадок.

Чем ответит Россия?

Три космических пути

Космическая экспансия — это не просто удаление от Земли. Это отрыв от всей привычной цифровой инфраструктуры: облачных серверов, высокоскоростных каналов связи, распределённых дата-центров. Построение системы космических вычислений требует комплексного подхода, который включает три основных направления.

Орбитальные вычислительные узлы. По сути, так называемые edge-серверы на околоземной и окололунной орбите, выполняющие промежуточную обработку данных между Землёй и её естественным спутником, позволяя существенно разгрузить каналы связи.

Вычислительная инфраструктура на поверхности в составе лунных баз. Именно здесь осуществляются основные действия, критичные для автономных операций: сбор и обработка исследовательских данных, обучение моделей навигации, бортовых нейросетей для обработки визуальных данных, систем принятия решений. Лунные ночи, длящиеся более 14 земных суток и наступающие спустя каждые 14 дней, делают солнечную энергию ненадёжной. Поэтому совместный российско-китайский проект Международной лунной исследовательской станции (ILRS) предполагает создание энергетической инфраструктуры — включая ядерный реактор с плановой доставкой на Луну в 2033–2035 годах, — что снимает одно из ключевых ограничений для вычислений на спутнике — энергообеспечение. Но почему же у нас нет проекта по созданию лунного центра обработки данных?

Радиационно стойкие процессоры для глубокого обучения. Здесь лидерство перехватили NASA. Проект HPSC (High Performance Spaceflight Computing — «Высокопроизводительные вычисления для космических полетов»), реализуемый совместно Лабораторией реактивного движения NASA и Microchip Technology, предусматривает создание 64-битного многоядерного процессора на архитектуре ARM с радиационной защитой на уровне кристалла. Потенциальное применение охватывает весь спектр задач — от автономной навигации до обработки данных научных приборов.

Все перечисленные направления должны стать одной из ключевых составляющих дальнейшего развития российской космической программы. С учётом масштаба и темпов реализации лунных проектов другими державами Россия упускает окно возможностей. Если потребность в специализированных вычислительных решениях для лунных миссий останется без внимания, такие экспедиции неизбежно сведутся к разовым научным полётам — без перспективы масштабирования.

Пока у России есть возможности для изменения ситуации: отечественные компании накопили серьёзные компетенции в области искусственного интеллекта, автономных систем и обработки данных, которые могут быть адаптированы для подобных миссий. Однако без системной всесторонней поддержки всего космического сообщества России, межотраслевого сотрудничества и проактивной позиции самого Роскосмоса эти компетенции рискуют так и остаться невостребованными за пределами Земли.