جيسيكا فريك تريد لبناء الأفران في الفضاء. تقوم شركتها ، Astral Materials ومقرها كاليفورنيا ، بتصميم آلات يمكن أن تنمو مواد قيمة في المدار يمكن استخدامها في الطب ، أشباه الموصلات ، وأكثر من ذلك. أو ، على حد تعبيرها ، “نحن نبني صندوقًا يجني المال في الفضاء”.
اقترح العلماء منذ فترة طويلة أن بيئة الجاذبية الصغرى في مدار الأرض يمكن أن تمكن من إنتاج المنتجات ذات الجودة العالية مما يمكن صنعه على الأرض. قام رواد الفضاء بتجربة بلورات – وهو مكون حاسم في الدوائر الإلكترونية – في وقت مبكر من عام 1973 ، في محطة سكايلاب الفضائية في ناسا. لكن التقدم كان بطيئا. لعقود من الزمن ، كان التصنيع داخل الفضاء تجريبيًا وليس تجاريًا.
هذا كله مستعد للتغيير. تستخدم مجموعة من الشركات الجديدة مثل Astral تكاليف الانطلاق المنخفضة في الفضاء ، إلى جانب طرق ناشئة لإعادة الأشياء إلى الأرض ، لإعادة التصنيع داخل الفضاء. يقول مايك كورتيس روز ، رئيس الخدمة ، والتجميع ، والتصنيع في تطبيقات القمر الصناعي في المملكة المتحدة ، إن الحقل أكثر انشغالًا “بشكل كبير”. ويضيف أنه بحلول عام 2035 “التوقع هو أن الاقتصاد العالمي للفضاء سيكون صناعة بمليارات الدولارات ، والتي من المحتمل أن تكون التصنيع في مساحة الفضاء في المنطقة حوالي 100 مليار دولار.”
في أبسطه ، يشير تصنيعه داخل الفضاء إلى أي شيء مصنوع في الفضاء يمكن استخدامه على الأرض أو في الفضاء نفسه. يسمح غياب الجاذبية بعمليات تصنيع فريدة لا يمكن تكرارها على الأرض ، وذلك بفضل الفيزياء المثيرة للاهتمام التي تقل عن الوزن.
إحدى هذه العمليات هي النمو البلوري – على وجه الخصوص ، تنتج بلورات البذور ، والتي تلعب دورًا حيويًا في تصنيع أشباه الموصلات. على الأرض ، يأخذ المهندسون بلورة بذور السيليكون ذات النقاء العالي والسيليكون وتغمسها في السيليكون المنصهر لإنشاء بلورة أكبر من السيليكون عالي الجودة والتي يمكن تقطيعها إلى رقائق واستخدامها في الإلكترونيات. لكن تأثير الجاذبية على عملية النمو يمكن أن يقدم الشوائب. يقول جوشوا ويسترن ، الرئيس التنفيذي لشركة المملكة المتحدة لشركة سبيس فورج: “يعاني السيليكون الآن من مشكلة لا يمكن حلها”. “لا يمكننا في الأساس الحصول عليها أي أنقى.”
يقول ويسترن: “إن زراعة بلورات البذور في الفضاء قد تؤدي إلى رقائق أكثر نقية بكثير:” يمكنك تقريبًا الضغط على زر إعادة الضبط على ما نعتقد أنه الحد من أشباه الموصلات “.
تخطط شركة Frick's Astral للقيام بذلك مع فرن صغير بحجم الثلاجة يصل إلى درجات حرارة حوالي 1500 درجة مئوية (2700 درجة فهرنهايت). لا تقتصر تطبيقات نمو الكريستال على أشباه الموصلات فحسب ، بل قد تؤدي أيضًا إلى أدوية عالية الجودة وغيرها من اختراقات علوم المواد.
يمكن إنتاج منتجات أخرى مصنوعة في الفضاء بفوائد مماثلة. في كانون الثاني (يناير) ، أعلنت الصين أنها صنعت سبيكة معدنية جديدة رائدة في محطة تيانغونغ الفضائية التي كانت أخف وزناً وأقوى بكثير من السبائك المماثلة على الأرض. ويمكن أن توفر البيئة الفريدة من الجاذبية المنخفضة إمكانيات جديدة في البحوث الطبية. يقول مايك جولد ، رئيس شركة المساحة المدنية والدولية في Redwire ، وهي شركة مقرها في فلوريدا ، جربت شركة تصنيع في مساحة الفضاء الدولية لسنوات: “عندما تغلق الجاذبية ، فأنت قادر على تصنيع شيء مثل الجهاز”. “إذا حاولت القيام بذلك على الأرض ، فسيتم سحقه”.
