2026年9月24日、Googleは宇宙AIデータセンター構想「Project Suncatcher」で、TPUを搭載した試作衛星を低軌道へ送る最初の実証試験について詳細を公表しました。
SpaceXのTransporter-18に搭載し、GoogleのTPUが打ち上げ時の振動、宇宙放射線、真空中の熱環境に耐えられるかを実際の軌道で測定します。今回の試作衛星はPlanetとの共同開発です。
2026年9月25日時点では、Transporter-18は10月1日（UTC）、日本時間10月2日未明に米カリフォルニア州のヴァンデンバーグ宇宙軍基地から打ち上げる予定です。打ち上げ日は天候や技術的な理由で変更される場合があります。
Googleが2026年6月に更新した論文v2では、Trillium TPUは5年間の想定放射線量を超えても恒久故障しませんでした。一方、計算結果が気づかれないまま壊れるSilent Data Corruptionも測定されており、Googleはその頻度について、推論では許容できる可能性が高いとしています。
モデル学習への影響、真空環境での熱処理、10Tbps級の衛星間通信、高精度な編隊飛行、打ち上げ価格の低下については、追加の検証や将来条件が残っています。
Project Suncatcherが検討しているのは、太陽電池とTPUを積んだ小型衛星を多数配置し、レーザー通信で結んで大規模なML計算基盤として動かす構成です。
Googleの論文は、Starcloudなどが提案する大型の一体型宇宙データセンターも比較対象にしています。一体型では、現在または計画中のロケットより大きな構造物を軌道上で組み立てる必要があり、衝突回避や構造材の重量も増えます。Project Suncatcherは、小型衛星を追加しながら計算能力を拡張できるモジュール型を採っています。
最大8倍の日射を使うdawn-dusk軌道
Googleが想定するのは、dawn-dusk型の太陽同期低軌道です。
特定の軌道では太陽電池にほぼ連続して光を当てられ、論文では中緯度の地上に置いた太陽光パネルと比べて、年間で最大約8倍の太陽エネルギーを受けられるとしています。
発電できない時間が短くなれば、搭載するバッテリーも減らせます。Googleはもう一つの利点として、土地や水など地上の資源への影響を抑えられることを挙げています。
AIデータセンターの電力需要は地上でも地域のインフラと直接結びついています。日本でも、データセンター建設と住民参加をめぐる各地の事例のうち、東京都昭島市では約58.8ヘクタールの開発とその電力需要が争点になりました。
TPUが消費した電力は最終的に熱へ変わります。真空では空気による対流冷却が使えないため、その熱を宇宙へ逃がす仕組みが必要です。
真空ではヒートパイプとラジエーターで熱を捨てる
Project Suncatcherでは、TPUから生じた熱をヒートパイプで運び、ラジエーターから赤外線として放射する方式を試しています。
Googleはすでに、ヒートパイプとラジエーターを組み合わせた冷却装置を熱真空チャンバーに入れ、宇宙に近い真空と温度環境で試験しました。Transporter-18で行う軌道試験では、この冷却系を実際の宇宙環境で動かします。
論文v2でも、熱管理は今後さらに検討が必要な課題です。TPUを高密度化すれば、チップからラジエーターまで大量の熱を効率よく運ぶ必要があり、十分な放熱面の確保も課題になります。
Trillium TPUの放射線試験では推論と学習に差
GoogleはTrillium（v6e）TPUと、それに接続するAMD製ホストシステムをUC DavisのCrocker Nuclear Laboratoryへ持ち込み、67MeVの陽子線を照射しました。
論文が想定するのは、約10mmのアルミ相当の遮蔽を施した太陽同期低軌道です。この条件では総電離線量を年間約150rad(Si)、5年間で約750rad(Si)と見積もっています。
TPUの中で総電離線量に最も敏感だったのはHBMでした。ストレステストで異常が出始めたのは約2krad(Si)で、5年間の想定線量750rad(Si)の約3倍です。
単一チップでは最大15krad(Si)まで照射しましたが、総電離線量による恒久的な故障は確認されませんでした。エンドツーエンドのML処理や演算中心のテストも、この線量まで動作しています。
1個の高エネルギー粒子によって瞬間的に起こるSingle Event Effectでは、別の種類のエラーが観測されました。
典型的なTransformer処理では、コアロジックやオンチップSRAMを中心に、計算結果が誤ってもシステムが停止しない**Silent Data Corruption（SDC、気づかれないデータ破損）**が約17radに1回発生しています。
年間150rad、毎秒1回推論するという論文の前提では、約300万回の推論に1回です。Googleは、この頻度なら推論では許容できる可能性が高いと評価しています。
モデル学習では、検出されないビット反転が学習途中の値へ入り込み、その後の処理へ影響する可能性があります。論文もSDCを学習特有の懸念として挙げ、Single Event Effectが学習ジョブへ与える影響と、システム側の緩和策について追加研究が必要としています。
ホスト側では、クラッシュや再起動として表れるSingle Event Functional Interruptも測定されました。発生率はCPUで450radに1回、RAMで400radに1回です。
年間150radという同じ前提からこの記事側で単純計算すると、1ホストあたりCPU起因で約3年に1回、RAM起因で約2.7年に1回の平均相当になります。実際の故障間隔をGoogleがこの年数で保証しているわけではありません。
打ち上げ時の負荷も今回の試験対象です。Googleによると、低軌道へ向かう約10分間に衛星全体には最大10G程度、TPUなどの個々の部品には50〜100G程度の力が加わる場合があります。試作衛星は3軸方向の振動試験を受けています。
1開口で9.6Tbps、さらに近距離では空間多重
地上の大規模AIシステムは、多数のアクセラレーターを高速・低遅延のネットワークで接続しています。
現在の商用衛星間光通信は、数千kmの長距離通信を想定したものが多く、論文では一般的な帯域を1〜100Gbpsとしています。Starlinkは最大約5,400kmの距離で約100Gbpsです。
Project Suncatcherの論文v2では、大規模MLクラスターに必要な1リンクあたりの総帯域を約10Tbpsと分析しています。2025年11月のGoogle Researchブログでは、地上データセンター並みの性能には「数十Tbps」の衛星間リンクが必要と説明しています。
Googleが検討する方法の一つが、地上データセンターでも使われるDWDM（高密度波長分割多重）です。
400Gbpsのコヒーレント光トランシーバーを100GHz間隔で24チャンネル並べると、一つの開口部で双方向9.6Tbps。75GHz間隔まで詰めれば、1開口あたり12.8Tbpsまで拡張できると論文は計算しています。
この帯域を宇宙で得るには、通常の衛星間通信より高い受信光量が必要です。遠距離では受信電力がおおむね距離の2乗に反比例して低下するため、Project Suncatcherは衛星同士を近づけます。
Googleは市販部品を使った地上試験で、1組のトランシーバーから片方向800Gbps、双方向合計1.6Tbpsの自由空間通信を実証しました。
距離がさらに短くなると、空間多重も使えます。
例えば直径10cmの開口に、リンク距離1.25kmなら5cmの独立した光学系を2×2、0.32kmなら2.5cmの光学系を4×4で配置できます。それぞれが独立したDWDMデータストリームを運ぶため、並べたビームの数だけ総帯域を増やせます。
論文では、こうした空間多重領域では距離が短くなるほど、一定の開口に配置できる独立リンク数が増え、総帯域がおおむね距離に反比例して増えるとしています。
高速通信のために衛星同士を近づけると、高精度な編隊飛行が必要になります。
Googleが例示したモデルは、高度約650km、81基の衛星を半径1kmの範囲に配置するものです。近傍衛星との距離は軌道上でおよそ100〜200mの間を変化します。
軌道計算では、主に地球の扁平性によるJ2項の影響を評価しています。クラスターの形をわずかに補正すると、J2によるドリフトを基準軌道からの最大距離1kmあたり年3m/s未満に抑えられるという結果です。
これは編隊維持に必要な燃料が年3m/sという意味ではありません。論文は別の解析から、編隊飛行に必要な追加のdelta-vについて、単独衛星の精密な位置保持から大幅には増えない可能性を示しています。
大気抵抗、太陽や月の潮汐、放射圧なども実際の軌道では影響しますが、年3m/s未満という数字はJ2項を中心に評価したものです。
経済性は打ち上げ価格の大幅な低下が前提
Googleの論文は、Project Suncatcherについて完全な経済分析を行っているわけではありません。
比較しているのは主に、衛星を低軌道へ運ぶ打ち上げ費用を衛星寿命で割った年間コストと、地上データセンターの年間電力費です。TPUそのもの、衛星の製造、軌道上運用、地上側設備などをすべて合算した総所有コストの比較ではありません。
2025年のGoogle Researchブログは「打ち上げと運用」のコストが地上の電力費と比較できる可能性があると広く説明していますが、論文の具体的な計算は打ち上げ価格を中心にしています。
論文では、現在価格の例として3,600ドル/kgを使っています。Starlink v2 mini型の質量と発電量を当てはめ、5年間で按分すると約14,700ドル/kW・年です。
将来価格として使われている200ドル/kgは、GoogleがProject Suncatcher専用に設定した採算ラインではありません。論文によると、SpaceXなどが大規模宇宙計画で「打ち上げがコスト上の制約要因ではなくなる閾値」としてしばしば挙げる水準です。
| 条件 | 論文の年間コスト |
|---|---|
| 現在価格3,600ドル/kg・Starlink v2 mini型 | 約14,700ドル/kW・年 |
| 将来価格200ドル/kg・Starlink v2 mini型 | 約810ドル/kW・年 |
| 将来価格約300ドル/kg・Starlink v2 mini型 | 約1,200ドル/kW・年 |
| 米国の地上データセンターの電力費 | 約570〜3,000ドル/kW・年 |
SpaceXのFalcon 1からFalcon Heavyまでのデータでは、累積打ち上げ質量が2倍になるごとに1kgあたり価格が約20％下がる学習率が得られたと論文は分析しています。この傾向を維持して2035年ごろに200ドル/kg未満へ到達するには、年間約180回のStarship打ち上げに相当する規模が必要です。
論文は、打ち上げ量がその想定より72％少ない10万4,000トンの場合も計算しています。このケースでは2030年代半ばに約300ドル/kgとなり、Starlink v2 mini型の打ち上げ費は約1,200ドル/kW・年。これも論文が示す地上の年間電力費の範囲内です。
いずれも、今後も打ち上げ価格の低下が続くことを仮定した将来試算です。
故障は冗長化、デブリ回避は研究段階
軌道上で故障したTPUを人間が手作業で交換するのは現実的ではありません。
論文が挙げる最も単純な方法は冗長化です。余分なTPUを最初から搭載し、一部が故障しても計算を継続できるようにします。ネットワーク障害への耐性を高める研究も候補として挙げています。
デブリと衝突回避は、衛星設計上の考慮事項に含まれています。Project SuncatcherはMLを利用した飛行制御で衛星間の近接飛行と衝突回避を行う構想ですが、大規模な衛星群でどのように運用するかまで具体化された段階ではありません。
地上との通信にも別の帯域差があります。
衛星間では約10Tbps級を目標にする一方、NASAのTBIRDが2023年に実証した低軌道から地上へのレーザー通信は200Gbpsです。論文は、初期の試験なら地上通信には無線で足りるとしています。
大規模化すれば、大気の乱れ、高速な相対運動による誤差、レーザーの精密追尾に対応した高速な衛星―地上光通信が必要になります。
2025年の2基計画に、2026年の1基試験が加わった
2025年11月にProject Suncatcherを発表した時点で、GoogleはPlanetと2027年初めまでに2基の試作衛星を打ち上げる計画を示していました。
当時のGoogle Researchブログは、この2基でTPUが宇宙環境で動作するかを確認するとともに、分散ML処理に使う衛星間光リンクを検証すると説明しています。
Planetも同じ発表で、2基が高帯域クロスリンクで協調しながら飛行できるかを試すとしていました。この2基の試作衛星には、Planet自身のOwlミッションと同じ衛星バスを使う計画です。
2026年9月24日のGoogle発表では、その2基に先立ち、Transporter-18でまず1基の試作衛星を軌道へ送る計画が明らかになりました。この最初の試験では、TPUと周辺ハードウェアの振動、放射線、熱環境への耐性を測定します。
2027年には2基を軌道へ置き、衛星間レーザー通信を試す予定です。Googleは、2025年に示した2基の試験計画へ1基の実証を先行して加えた理由までは説明していません。
FAQ
Project Suncatcherの最初の衛星はいつ打ち上げられますか？
2026年9月25日時点では、Transporter-18は10月1日（UTC）、日本時間10月2日未明にヴァンデンバーグ宇宙軍基地から打ち上げる予定です。
打ち上げ日時は、天候や技術的な理由で変更される場合があります。
Project Suncatcherは、すでに宇宙データセンターとして稼働していますか？
まだ研究・実証段階です。今回の試作衛星ではTPUを宇宙へ送り、振動、放射線、熱などを測定します。
将来は多数の太陽光発電衛星を高速な光通信で結び、大規模なML計算基盤として運用する構想です。
TPUは宇宙放射線の中でも使えますか？
Trillium TPUは地上の陽子線試験で、5年間の想定総線量750rad(Si)を上回る線量でも恒久故障しませんでした。
典型的なTransformer処理ではSilent Data Corruptionが約17radに1回観測され、論文の条件では約300万回の推論に1回に相当します。Googleは推論なら許容できる可能性が高いとしていますが、モデル学習への影響は追加研究が必要です。
なぜ衛星同士を100〜200m程度まで近づけるのですか？
AI計算に必要な高速な衛星間通信を実現するためです。
論文v2は1リンクあたり約10Tbpsの帯域を想定しており、衛星間距離を縮めることで十分な光を受信しやすくなります。近距離では複数の独立した光ビームを並べる空間多重も利用できます。
近接飛行には高精度な編隊制御と衝突回避が必要です。
宇宙データセンターは地上より安くなりますか？
現時点では判断できません。
Googleの論文が比較しているのは、主に打ち上げ費用を衛星寿命で割った年間コストと、地上データセンターの年間電力費です。完全な建設・運用コストの比較ではありません。
論文では打ち上げ価格が200ドル/kgなら約810ドル/kW・年、300ドル/kgなら約1,200ドル/kW・年となり、地上の電力費570〜3,000ドル/kW・年の範囲に入ると試算しています。どちらも打ち上げ価格が現在より大幅に下がることが前提です。
参考・参照元
- Google「Behind Project Suncatcher, our moonshot to put AI in space」（2026年9月24日）
- Google Research「Exploring a space-based, scalable AI infrastructure system design」（2025年11月4日）
- Agüera y Arcas et al.「Towards a future space-based, highly scalable AI infrastructure system design」v2（2026年6月17日）
- Google「Project Suncatcher explores powering AI in space」（2025年11月4日）
- Planet「Planet to Build and Operate Advanced Space Platform for Google’s Project Suncatcher Moonshot」（2025年11月4日）
- NASA「NASA, Partners Achieve Fastest Space-to-Ground Laser Comms Link」
- Space Launch Schedule「SpaceX Transporter 18」
