Các tập đoàn và công ty khởi nghiệp của hai nước đang đẩy nhanh kế hoạch xây dựng các trung tâm dữ liệu dựa trên vệ tinh, sử dụng năng lượng mặt trời và đặt trong quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất nhằm đáp ứng nhu cầu tính toán AI ngày càng tăng.

Những người ủng hộ mô hình trung tâm dữ liệu không gian cho rằng việc đưa năng lực tính toán lên quỹ đạo không chỉ giúp giải quyết bài toán tiêu thụ năng lượng khổng lồ của AI, mà còn mang lại lợi thế chiến lược trong không gian, lĩnh vực ngày càng được xem là then chốt đối với ưu thế kinh tế và quân sự toàn cầu.

Trung Quốc hiện đang đi trước một bước. Tháng 5/2025, công ty startup ADA Space cùng Zhejiang Lab, đơn vị được hậu thuẫn bởi Alibaba Group và các đối tác khác, đã phóng 12 vệ tinh được trang bị thiết bị tính toán lên quỹ đạo. Các vệ tinh này được kết nối bằng mạng truyền thông quang học sử dụng laser, cho phép thực hiện các phép tính AI trực tiếp trong không gian.

Theo công bố, tổng năng lực tính toán của 12 vệ tinh đạt 5 triệu tỷ phép toán mỗi giây, tương đương một siêu máy tính. Đây là giai đoạn đầu của dự án Chòm sao điện toán Tam Thể (Three-Body Computing Constellation), với mục tiêu cuối cùng triển khai 2.800 vệ tinh và đạt công suất tính toán 1 nghìn tỷ tỷ phép toán mỗi giây. Trọng tâm của dự án là xử lý dữ liệu quan sát Trái Đất theo thời gian thực, phục vụ dự báo thời tiết, quản lý thiên tai và các ứng dụng quốc phòng.

Song song với đó, một dự án khác do chính quyền thành phố Bắc Kinh dẫn dắt đang hướng tới việc xây dựng một cơ sở tính toán tập trung quy mô lớn trong quỹ đạo đồng bộ với Mặt Trời, ở độ cao khoảng 700-800 km. Giai đoạn đầu dự kiến hoàn thành vào năm 2027 với năng lực 1 nghìn tỷ tỷ phép toán mỗi giây, trước khi mở rộng lên công suất điện 1 gigawatt, tương đương một lò phản ứng hạt nhân.

Ở phía Mỹ, các công ty công nghệ lớn cũng đang đẩy nhanh kế hoạch tương tự. Google hồi tháng 11/2025 đã công bố Project Suncatcher, hợp tác với Planet Labs để phóng hai vệ tinh trang bị chip xử lý Tensor Processing Unit của Google vào đầu năm 2027. Các vệ tinh này cũng sẽ hoạt động trong quỹ đạo đồng bộ với Mặt Trời, nhằm đảm bảo tiếp xúc liên tục với ánh sáng.

Về dài hạn, Google đặt mục tiêu xây dựng một chòm vệ tinh liên kết có khả năng thay thế các trung tâm dữ liệu trên mặt đất quy mô terawatt, vốn tiêu thụ lượng điện tương đương hơn 1.000 lò phản ứng hạt nhân.

Ngoài các tập đoàn lớn, các startup Mỹ cũng đang tham gia cuộc đua. Starcloud đã phóng vệ tinh Starcloud-1, được trang bị chip H100 của Nvidia và trình diễn khả năng huấn luyện mô hình ngôn ngữ lớn, vận hành chatbot cũng như phân tích ảnh vệ tinh theo thời gian thực trong không gian. Công ty dự kiến phóng vệ tinh thương mại mới với năng lực tính toán gấp 100 lần trong nửa cuối năm nay, hướng tới mục tiêu dài hạn là một trung tâm dữ liệu không gian công suất 5 gigawatt.

Các chuyên gia cho rằng hiện tồn tại hai hướng tiếp cận chính là mô hình tập trung giống trung tâm dữ liệu trên mặt đất và mô hình chòm vệ tinh phân tán. Trong môi trường chân không, việc tản nhiệt chỉ có thể thực hiện bằng bức xạ, khiến các hệ thống tập trung cần thiết bị cồng kềnh, làm tăng trọng lượng và chi phí. Ngoài ra, chip bán dẫn cũng dễ bị hư hại bởi bức xạ không gian, khiến phương án chòm vệ tinh với khả năng dự phòng cao được đánh giá là khả thi hơn trong ngắn và trung hạn.

SpaceX của tỉ phú Elon Musk đang nổi lên như một nhân tố then chốt trong hướng tiếp cận này. Công ty vận hành mạng vệ tinh Starlink và sở hữu kinh nghiệm truyền dữ liệu quang học giữa các vệ tinh. Ông Musk đã tiết lộ kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu trong quỹ đạo Trái Đất tầm thấp bằng cách mở rộng thế hệ vệ tinh Starlink tiếp theo.

Việc sử dụng tên lửa tái sử dụng Starship để phóng vệ tinh nhỏ, dự kiến triển khai trong năm nay, được kỳ vọng giúp giảm mạnh chi phí xây dựng, rào cản lớn nhất đối với các trung tâm dữ liệu không gian. Tuy nhiên, các thách thức kỹ thuật, môi trường vận hành khắc nghiệt và rủi ro bị tấn công từ các quốc gia thù địch vẫn khiến các hệ thống dự phòng trên mặt đất được xem là chưa thể bị thay thế trong tương lai gần.