英国公司 Space Forge 成功将一个微型工厂送入太空轨道,用于制造高纯度半导体材料。通过利用太空的无重力和真空环境,其产品纯度可比地球制造的高出 4000 倍,从而显著提升电子设备性能。该公司已成功测试其机载熔炉,并计划建造更大规模的工厂,同时开发能将产品安全带回地球的返回技术。
太空制造的核心优势
在距离地球数百公里的轨道上建立工厂听起来像是科幻小说,但它正逐步成为现实。太空环境为制造半导体提供了理想条件。
- 完美的晶体结构: 在 无重力环境 中制造时,构成半导体的原子可以排列得绝对完美。
- 极高的纯度: 太空的 真空条件 意味着污染物无法混入制造过程。
- 性能巨大提升: 制造出的半导体纯度更高、结构更有序,性能也更好。
Space Forge 的首席执行官乔什·韦斯顿 (Josh Western) 表示:“我们现在的工作让我们能够在太空中制造出比目前在地球上制造的纯度高出 4000 倍 的半导体。”
这些超高纯度的半导体将对关键基础设施产生深远影响,其应用包括:
- 提供手机信号的 5G 基站
- 为电动汽车充电的 充电桩
- 最新的 飞机
技术验证与未来计划
该公司的微型工厂于夏季搭乘 SpaceX 火箭发射升空。此后,团队一直在卡迪夫的任务控制中心对其系统进行测试。他们已成功演示其熔炉能够启动并达到约 1000℃ 的高温。有效载荷运营主管维罗妮卡·维埃拉 (Veronica Viera) 在看到从太空传回的熔炉内部发光的等离子体图像时感到非常激动。
她解释说:“这非常重要,因为它是我们在太空制造过程中所需的核心要素之一。能够证明这一点真是太棒了。”
团队的下一步计划非常明确:
- 扩大生产规模: 建造一个更大的太空工厂,该工厂可以为 10,000 个芯片 制造半导体材料。
- 开发返回技术: 测试名为 “Pridwen” 的热盾,它将保护航天器在重返地球大气层时免受极端高温的影响,从而将珍贵的材料安全带回。
太空制造的广阔前景
Space Forge 并非唯一将目光投向太空的公司。其他企业也正在探索在太空制造从 药品 到 人造组织 的各种产品。
科学博物馆太空主管利比·杰克逊 (Libby Jackson) 指出,太空制造正在真实发生。虽然目前仍处于早期小规模验证阶段,但技术的成功证明为创造经济上可行的产品打开了大门,这些产品可以在太空制造,返回地球,并为地球上的每个人带来益处。