Một hãng có tên là Astral Materials có trụ sở tại California đang thiết kế các loại máy móc có thể tạo ra và phát triển các loại vật liệu có giá trị trong không gian để sử dụng trong ngành y tế, bán dẫn, và nhiều ngành khác.
Các nhà khoa học từ lâu cho rằng môi trường ít trọng lực của quỹ đạo Trái Đất có thể cho phép sản xuất những sản phẩm chất lượng cao hơn so với những sản phẩm được sản xuất trên mặt đất. Nhiều phi hành gia đã thử nghiệm với tinh thể, một thành phần quan trọng của mạch điện tử, ngay từ năm 1973 trên trạm Skylab của NASA. Tuy nhiên, tiến độ vẫn chậm. Trong hàng thập kỷ, việc sản xuất trong không gian chỉ mang tính thử nghiệm hơn là trở thành hoạt động thương mại.
Nhưng điều này sẽ sớm thay đổi. Một loạt các công ty như Astral đang tái khởi động việc sản xuất trong không gian bằng việc tận dụng chi phí thấp để phóng vào không gian, cùng với đó là công nghệ mới để đưa sản phẩm về lại Trái Đất. Kinh tế không gian toàn cầu dự báo sẽ đạt hàng ngàn tỷ đô la, trong đó ngành sản xuất trong không gian sẽ nằm đâu đó khoảng 100 tỷ USD.
Hiểu một cách đơn giản thì sản xuất trong không gian là việc bất kỳ thứ gì được tạo ra trong không gian có thể sử dụng được ở trên Trái Đất hoặc trong không gian. Việc không có trọng lực mang đến những quy trình sản xuất độc đáo mà không thể triển khai được trên Trái Đất.
Một trong những quy trình như thế là phát triển tinh thể, cụ thể là tạo ra tinh thể hạt giống, vốn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn. Ở Trái Đất, người ta lấy một tinh thể hạt giống silicon nhỏ, có độ tinh khiết cao và nhúng nó vào silicon nóng chảy để tạo ra một tinh thể silicon lớn hơn với chất lượng cao hơn, sau đó được cắt thành những tấm wafer và sử dụng trong các thiết bị điện tử. Nhưng tác động của trọng lực lên quá trình phát triển này có thể tạo ra tạp chất. Việc phát triển các tinh thể hạt giống này trong không gian có thể tạo ra các tấm wafer tinh khiết hơn rất nhiều.
Công ty Astral có kế hoạch thực hiện chuyện này bằng một lò nung cỡ tủ lạnh mini ở nhiệt độ 1.500 độ C. Quá trình này không chỉ giới hạn ở chất bán dẫn mà còn có thể dẫn đến các đột phá về dược phẩm chất lượng cao hơn và các loại vật liệu tốt hơn. Vào tháng 1, Trung Quốc tuyên bố đã tạo ra một hợp kim kim loại mới mang tính đột phá trên trạm vũ trụ Thiên Cung của mình, nhẹ hơn và bền hơn nhiều so với các hợp kim tương đương trên Trái Đất. Và môi trường trọng lực thấp độc đáo có thể mang đến những khả năng mới trong nghiên cứu y học.
Thách thức chính đối với hoạt động sản xuất trong không gian là làm thế nào để đưa thiết bị lên không gian và đưa sản phẩm trở lại Trái Đất theo cách khả thi để sản xuất ở quy mô lớn. Các tên lửa như Falcon 9 của SpaceX đã giảm đáng kể chi phí tiếp cận không gian, trong khi các công ty như Space Forge và Varda Space Industries đang phát triển các khoang không người lái có thể đưa các thiết bị như lò nung của Astral và đưa sản phẩm trở lại Trái Đất.
Khi năng lực sản xuất trên quỹ đạo tăng lên trong những năm tới, mọi thứ có thể mở rộng nhanh chóng. Xa hơn nữa, người ta có thể sử dụng các nguồn lực từ chính không gian trong sản xuất, thay vì gửi vật liệu lên. Một số công ty đã nhắm đến khai thác tiểu hành tinh, chẳng hạn như AstroForge đặt mục tiêu hạ cánh trên một tiểu hành tinh có nhiều kim loại vào năm tới và xem liệu có thể khai thác được vật liệu có thể sử dụng hay không. Các tiểu hành tinh có thể giàu kim loại có giá trị cao được gọi là kim loại nhóm bạch kim, nhưng cũng có nước và các tài nguyên khác.
Theo WIRED.
Các nhà khoa học từ lâu cho rằng môi trường ít trọng lực của quỹ đạo Trái Đất có thể cho phép sản xuất những sản phẩm chất lượng cao hơn so với những sản phẩm được sản xuất trên mặt đất. Nhiều phi hành gia đã thử nghiệm với tinh thể, một thành phần quan trọng của mạch điện tử, ngay từ năm 1973 trên trạm Skylab của NASA. Tuy nhiên, tiến độ vẫn chậm. Trong hàng thập kỷ, việc sản xuất trong không gian chỉ mang tính thử nghiệm hơn là trở thành hoạt động thương mại.
Nhưng điều này sẽ sớm thay đổi. Một loạt các công ty như Astral đang tái khởi động việc sản xuất trong không gian bằng việc tận dụng chi phí thấp để phóng vào không gian, cùng với đó là công nghệ mới để đưa sản phẩm về lại Trái Đất. Kinh tế không gian toàn cầu dự báo sẽ đạt hàng ngàn tỷ đô la, trong đó ngành sản xuất trong không gian sẽ nằm đâu đó khoảng 100 tỷ USD.
Hiểu một cách đơn giản thì sản xuất trong không gian là việc bất kỳ thứ gì được tạo ra trong không gian có thể sử dụng được ở trên Trái Đất hoặc trong không gian. Việc không có trọng lực mang đến những quy trình sản xuất độc đáo mà không thể triển khai được trên Trái Đất.
Một trong những quy trình như thế là phát triển tinh thể, cụ thể là tạo ra tinh thể hạt giống, vốn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn. Ở Trái Đất, người ta lấy một tinh thể hạt giống silicon nhỏ, có độ tinh khiết cao và nhúng nó vào silicon nóng chảy để tạo ra một tinh thể silicon lớn hơn với chất lượng cao hơn, sau đó được cắt thành những tấm wafer và sử dụng trong các thiết bị điện tử. Nhưng tác động của trọng lực lên quá trình phát triển này có thể tạo ra tạp chất. Việc phát triển các tinh thể hạt giống này trong không gian có thể tạo ra các tấm wafer tinh khiết hơn rất nhiều.
Công ty Astral có kế hoạch thực hiện chuyện này bằng một lò nung cỡ tủ lạnh mini ở nhiệt độ 1.500 độ C. Quá trình này không chỉ giới hạn ở chất bán dẫn mà còn có thể dẫn đến các đột phá về dược phẩm chất lượng cao hơn và các loại vật liệu tốt hơn. Vào tháng 1, Trung Quốc tuyên bố đã tạo ra một hợp kim kim loại mới mang tính đột phá trên trạm vũ trụ Thiên Cung của mình, nhẹ hơn và bền hơn nhiều so với các hợp kim tương đương trên Trái Đất. Và môi trường trọng lực thấp độc đáo có thể mang đến những khả năng mới trong nghiên cứu y học.
Thách thức chính đối với hoạt động sản xuất trong không gian là làm thế nào để đưa thiết bị lên không gian và đưa sản phẩm trở lại Trái Đất theo cách khả thi để sản xuất ở quy mô lớn. Các tên lửa như Falcon 9 của SpaceX đã giảm đáng kể chi phí tiếp cận không gian, trong khi các công ty như Space Forge và Varda Space Industries đang phát triển các khoang không người lái có thể đưa các thiết bị như lò nung của Astral và đưa sản phẩm trở lại Trái Đất.
Khi năng lực sản xuất trên quỹ đạo tăng lên trong những năm tới, mọi thứ có thể mở rộng nhanh chóng. Xa hơn nữa, người ta có thể sử dụng các nguồn lực từ chính không gian trong sản xuất, thay vì gửi vật liệu lên. Một số công ty đã nhắm đến khai thác tiểu hành tinh, chẳng hạn như AstroForge đặt mục tiêu hạ cánh trên một tiểu hành tinh có nhiều kim loại vào năm tới và xem liệu có thể khai thác được vật liệu có thể sử dụng hay không. Các tiểu hành tinh có thể giàu kim loại có giá trị cao được gọi là kim loại nhóm bạch kim, nhưng cũng có nước và các tài nguyên khác.
Theo WIRED.
