Brytyjska firma Space Forge pomyślnie przetestowała na orbicie piec wysokotemperaturowy, przybliżając do rzeczywistości możliwość wytwarzania materiałów w kosmosie. Firma z Cardiff wysłała na orbitę fabrykę wielkości kuchenki mikrofalowej, gdzie osiągnęła ona temperaturę około 1000°C (1832°F). Ta demonstracja stanowi znaczący krok w kierunku tworzenia materiałów o wysokiej czystości dla różnych gałęzi przemysłu, od elektroniki po transport.
Korzyści z produkcji o zerowej grawitacji
Wyjątkowe warunki panujące w przestrzeni — w szczególności brak grawitacji i niemal idealna próżnia — idealnie nadają się do produkcji materiałów o niespotykanej czystości i integralności strukturalnej. Półprzewodniki, krytyczne elementy nowoczesnej technologii, czerpią ogromne korzyści z tego środowiska. W stanie nieważkości atomy układają się w wysoce uporządkowaną trójwymiarową strukturę bez zniekształceń spowodowanych ciężarem, a próżnia zapobiega zanieczyszczeniu.
Rezultat? Według dyrektora generalnego Space Forge, Josha Westerna, półprzewodniki są 4000 razy czystsze niż te produkowane na Ziemi. Materiały te poprawią wydajność infrastruktury krytycznej, od sieci 5G po systemy ładowania pojazdów elektrycznych i zaawansowane lotnictwo.
Od prototypu do produkcji
Pierwszy ładunek testowy Space Forge został wystrzelony z pomocą SpaceX na początku tego roku. Od tego czasu inżynierowie w Cardiff zdalnie monitorują i potwierdzają możliwości systemu. Kluczowym kamieniem milowym było zobrazowanie plazmy świecącej w temperaturze 1000°C wewnątrz pieca, potwierdzające, że jest on gotowy do pracy.
Obecnie firma się rozwija i planuje zbudować większą fabrykę orbitalną, która będzie w stanie wyprodukować materiały na 10 000 chipów półprzewodnikowych w jednym cyklu. Kolejnym kluczowym krokiem jest opracowanie niezawodnej metody bezpiecznego dostarczania tych materiałów na Ziemię. Firma planuje zastosować osłonę termiczną zwaną „Pridwen” (na cześć legendarnej tarczy króla Artura), aby wytrzymać ekstremalne temperatury podczas ponownego wejścia w atmosferę.
Poza półprzewodnikami: przyszłość produkcji w kosmosie
Space Forge nie jest jedyną firmą badającą ten obszar. Inne firmy badają możliwość produkcji farmaceutyków, sztucznych tkanek i innych materiałów o wysokiej wartości w przestrzeni kosmicznej. Libby Jackson, dyrektor ds. przestrzeni kosmicznej w Muzeum Nauki, podkreśla, że ekonomiczna opłacalność takiego podejścia szybko rośnie.
„Produkcja w kosmosie toczy się już teraz… Testując technologię, otwieramy drzwi do opłacalnego produktu, w ramach którego można wytwarzać rzeczy w kosmosie i sprowadzić z powrotem na Ziemię z korzyścią dla wszystkich”.
Rozwój ten sugeruje przejście do produkcji pozaziemskiej jako sposobu na przezwyciężenie ograniczeń ziemskiej nauki o materiałach. Zdolność do produkcji w przestrzeni kosmicznej może w nadchodzących dziesięcioleciach przekształcić branże i na nowo zdefiniować łańcuchy dostaw.
