Een in Groot-Brittannië gevestigd bedrijf, Space Forge, heeft met succes een hogetemperatuuroven in een baan om de aarde getest, waardoor het vooruitzicht van de productie van materialen in de ruimte dichter bij de realiteit komt. Het in Cardiff gevestigde bedrijf stuurde een fabriek ter grootte van een magnetron de ruimte in, waar temperaturen van ongeveer 1.000 °C (1.832 °F) werden bereikt. Deze demonstratie markeert een belangrijke stap in de richting van het creëren van hoogzuivere materialen voor industrieën variërend van elektronica tot transport.
Het voordeel van Zero-G-productie
De unieke omstandigheden in de ruimte – met name de afwezigheid van zwaartekracht en een vrijwel perfect vacuüm – zijn ideaal voor het produceren van materialen met een ongekende zuiverheid en structurele integriteit. Halfgeleiders, essentiële componenten in de moderne technologie, profiteren enorm van deze omgeving. Bij gewichtloosheid rangschikken atomen zichzelf in een zeer geordende 3D-structuur zonder de vervormingen veroorzaakt door het gewicht, terwijl het vacuüm vervuiling voorkomt.
Het resultaat? Halfgeleiders die tot 4000 keer zuiverder zijn dan die welke op aarde zijn gemaakt, aldus Josh Western, CEO van Space Forge. Deze materialen zouden de prestaties van kritieke infrastructuur verbeteren, van 5G-netwerken tot oplaadsystemen voor elektrische voertuigen en geavanceerde vliegtuigen.
Van prototype tot productie
De eerste testlading van Space Forge werd eerder dit jaar via SpaceX gelanceerd. Ingenieurs in Cardiff monitoren en valideren sindsdien de mogelijkheden van het systeem op afstand. Een belangrijke mijlpaal was het vastleggen van een beeld van plasma dat gloeide bij een temperatuur van 1000 °C in de oven, wat de operationele gereedheid ervan bevestigde.
Het bedrijf is nu aan het opschalen, met plannen voor een grotere orbitale fabriek die materialen kan produceren voor 10.000 halfgeleiderchips per run. Een cruciale volgende stap is het ontwikkelen van een betrouwbare methode om deze materialen veilig naar de aarde terug te sturen. Het bedrijf is van plan een hitteschild genaamd “Pridwen” (naar het legendarische schild van koning Arthur) te gebruiken om de extreme temperaturen van atmosferische terugkeer te weerstaan.
Beyond Semiconductors: de toekomst van productie in de ruimte
Space Forge is niet de enige die deze grens verkent. Andere bedrijven onderzoeken de productie in de ruimte van farmaceutische producten, kunstmatige weefsels en andere hoogwaardige materialen. Libby Jackson, hoofd ruimtevaart bij het Science Museum, benadrukt dat de economische haalbaarheid van deze aanpak snel toeneemt.
“Er wordt nu in de ruimte geproduceerd… Door de technologie te bewijzen, opent het de deur voor een economisch levensvatbaar product, waarmee dingen in de ruimte kunnen worden gemaakt en naar de aarde kunnen terugkeren met voordeel voor iedereen.”
Deze ontwikkeling duidt op een verschuiving naar productie buiten de wereld als middel om de aardse beperkingen in de materiële wetenschap te overwinnen. Het vermogen om in de ruimte te produceren zou de komende decennia industrieën kunnen hervormen en toeleveringsketens kunnen herdefiniëren.
