Het ISS heeft 2km aan panelen
Nee dat heeft het niet. De huidige opstelling van het ISS zijn 8 panelen van 376 m². Dat is 0,00376 vierkante kilometer. Je kunt niet delen door 1.000, je moet dan delen door 1.000*1.000 = 1 miljoen.
Het ISS is ondertussen bezig met dit soort panelen:
nieuws: Astronauten installeren eerste van zes nieuwe zonnepanelen op ISS
1 iROSA paneel, met een oppervlakte van 118 m², is een stuk efficientër dan de oude panelen (376 m²). Dat kun je in de foto in het andere artikel ook wel zien ja.
Het probleem is alleen niet alleen de zonnepanelen. Die energie is te doen, Nee het probleem is het afstralen van de warmte. Dat gaat in de ruimte dmv straling.
Een gemiddeld rack aan AI hardware heeft tot zo'n 100kW nodig. De komende jaren wordt dat per rack alleen nog maar meer doordat chips kleiner gaan worden, maar er wel meer specialistische hardware gaat komen, waardoor de dichtheid per Rack omhoog gaat. Voor 1 rack aan capaciteit heb je dus al minimaal 1 keer de gehele nieuwe stack aan Zonnepanelen nodig in optimale condities (dus houd er rekening mee dat je overcapaciteit moet hebben om schaduw van dingen op te vangen Plus dat je batterijen mee moet nemen om pieken af te vangen (je hang niet altijd in de volle zon)
Even voor jouw rekensom. Colossus-1, het nieuwe DC van xAI waar het hier over gaat, heeft ongeveer 8500 van die racks staan. Dat zou nu 850 duizend kW zijn (maar beoogd verbruik wordt 1,1 GW).
Dus voor een vergelijkbare setup, zou je dus 2,4 tot 3,1 vierkante kilometer aan zonnepanelen nodig hebben (rekening houdend met de 50% eclipsecyclus van LEO en geometrische verliezen van ~40% doordat je niet altijd op volle 90 graden instraling hebt). Dat is dus 1.500 tot 2.000 keer zo groot als de huidige setup op het ISS.
Maar dat is niet het hele verhaal. De CPU's en GPU's genereren niet alleen stroom – deze machines werken met slechts 30-40% efficiëntie, dus het meeste van die 850 MW komt terug als hitte die weg moet. Dit is de échte bottleneck. Je CPU's hebben een maximale operationele temperatuur van ongeveer 100°C – dit is een harde limiet voor silicium. Via passieve heat pipes transport je deze warmte naar radiatorpanelen, die deze warmte via straling in de ruimte moeten afvoeren.
Met de Stefan-Boltzmann wet (P = ε × σ × A × T⁴) en een radiatortemperatuur van 60-80°C (gemiddeld in een heat-pipe systeem), heb je voor 2.550 MW thermische output ruwweg 3,0 tot 3,2 vierkante kilometer aan radiatoroppervlak nodig. Dit is dus minstens even groot als je zonnepaneelarray zelf.
Even puur alleen de zonnepanelen zelf zonder een enkele form van structurele houvast, daarmee heb je dan praktisch een nieuwe maan gecreëerd. Een object dat je altijd zichtbaar aan de hemel hebt met een schijnbare grootte van ongeveer 0,36 booggraden, zo'n 70% van de volle maan gezien vanaf aarde. En dat is puur als je het vergelijkt met het ISS zonder daadwerkelijk de structurele elementen mee te nemen.
Het ISS hoeft "maar" 30-35 keer zo groot als de huidige constructie om dit te bereiken, een oppervlakte van net geen 10 vierkante kilometer.
Als we dan even gaan kijken om dit realistisch te vullen en een beetje fatsoenlijk met structurele elementen om te gaan, dan zie we al snel dat je maar 70% vulgraad kunt hebben voor grotere constructies. zelfs met iROS zie je dan dus op beperkte capaciteit:
iROSA panelen: Een standaard iROSA-unit weegt ongeveer 600 kg voor circa 120 m². Dit komt neer op een massa van ongeveer 5 kg per m² voor de panelen zelf. Echter moet je ook rekening houden met de trussruimte. Je hebt minimaal 30% extra structurele oppervlakte buiten de netto paneeloppervlakte voor spacing en dragerconstructie.
Structurele Trussen: Omdat je een "stijf" station wilt, heb je een enorm raamwerk nodig. In de ruimtevaart rekent men voor dergelijke lichte, maar sterke koolstofvezelstructuren vaak met een extra 10 tot 15 kg per m² aan trussen, bekabeling, heat pipes en koelsystemen.
Totale Massa: 20 kg/m² × 6.200.000 m² (zonnepanelen + radiators gecombineerd) = 124.000.000 kg (124.000 ton).
De capaciteit van Starship wordt geschat op basis van de huidige ontwikkeling (versie 2/3). Capaciteit naar LEO (Low Earth Orbit): SpaceX mikt op minimaal 100 tot 150 ton per lancering in een volledig herbruikbare modus. Volume-beperking: iROSA is zeer compact (het rolt op als een meetlint), dus we gaan ervan uit dat we de volledige 150 ton aan gewicht kunnen benutten zonder dat de raket "vol" raakt qua volume.
124.000 ton / 150 ton per lancering = 826 lanceringen
En dan heb je de servers dus nog beneden laten staan.
Als SpaceX elke drie dagen een Starship lanceert (wat hun uiteindelijke doel is voor Mars-kolonisatie), zou het 7 jaar duren om alleen al de materialen voor stroomvoorziening en warmte-afvoer voor dit station omhoog te brengen.
1 zo'n rack weegt ongeveer 1,5 ton (minimum). daarvoor heb je dus minimaal nog eens 85 lanceringen nodig. Dat kost je nog een jaar extra dus.
Ik denk oprecht dat het efficiënter is om dan op aarde een paar (tientallen) kerncentrales te bouwen hoor.