اتخذت شركة سبيس فورج، وهي شركة ناشئة في مجال الفضاء ومقرها في كارديف، ويلز، خطوة مهمة نحو تصنيع مواد خارج جاذبية الأرض: فقد تم إشعال وتشغيل "مصنعها الفضائي" بحجم الميكروويف والمثبت على قمر صناعي يدور بنجاح، ويمكن أن ترتفع درجة حرارة الفرن الداخلي إلى ما يقرب من 1000 درجة مئوية. ويعتبر معلمًا رئيسيًا نحو الرؤية طويلة المدى لتصنيع أشباه الموصلات الفضائية.
تم إرسال هذا النموذج الأولي للجهاز إلى الفضاء عبر صاروخ SpaceX هذا الصيف. وتتمثل مهمتها في التحقق من تأثير الجاذبية الصغرى وبيئات الفراغ الفضائي على تحسين أداء المواد: في ظل ظروف الجاذبية الصغرى، من المتوقع أن تشكل ذرات أشباه الموصلات بنية بلورية مثالية تقريبًا، في حين أن الفراغ العالي للغاية فوق الغلاف الجوي للأرض يزيل بشكل شبه كامل التلوث الناجم عن الجزيئات الموجودة في الهواء، مما ينتج عنه مواد ذات بنية أكثر تجانسًا وخصائص إلكترونية أعلى. وقال جوش ويسترن، الرئيس التنفيذي لشركة Space Forge، لبي بي سي إن التجارب الحالية على المدار تظهر أن نقاء أشباه الموصلات التي يصنعونها في الفضاء من المتوقع أن يكون أعلى بما يصل إلى 4000 مرة من نقاءها على الأرض. ويمكن استخدام هذه المواد عالية النقاء على نطاق واسع في مجالات البنية التحتية الحيوية مثل محطات الجيل الخامس الأساسية ومرافق شحن السيارات الكهربائية وطائرات الجيل الجديد في المستقبل.
يواصل فريق Space Forge مراقبة القمر الصناعي في الوقت الفعلي من مقره الرئيسي في كارديف، ويتعامل مع المهمة بأكملها على أنها عرض كامل للتكنولوجيا في المدار. وكشفت فيرونيكا فييرا، رئيسة عمليات الحمولة، خلال المهمة، عن صور من نظام الكاميرا الداخلي للقمر الصناعي، أظهرت توهجًا بلازما ساطعًا في تجويف الفرن. هذه هي الميزة النموذجية التي تحدث عندما يتم تسخين الطور الغازي إلى حوالي 1000 درجة مئوية، وهي أيضًا شرط أساسي لمعالجة المواد ذات درجة الحرارة العالية. ووصفت رؤية هذا المشهد بأنه أحد "أكثر اللحظات إثارة في حياتها" وشددت على أن تحقيق توليد مستقر للبلازما في بيئة الجاذبية الصغرى له أهمية رمزية لخارطة طريق التصنيع الفضائي المستقبلية للشركة.
وأشار فييرا إلى أن هذه التجربة قدمت التحقق من "العناصر الأساسية" للتخطيط طويل المدى لشركة Space Forge: فقد أثبتت الشركة في البداية أن البيئة الحرارية وبيئة البلازما المطلوبة لإنتاج أشباه الموصلات يمكن إنشاؤها وصيانتها بشكل يمكن التحكم فيه في المدار، مما يعني خطوة كبيرة نحو عملية تصنيع فضائية حقيقية. وفي الوقت نفسه، بدأت شركة Space Forge في تطوير "مسابك" مدارية واسعة النطاق بهدف القدرة على إنتاج ما يكفي من مواد أشباه الموصلات بكميات كبيرة لصنع ما يصل إلى 10000 شريحة.
ومع ذلك، فإن كيفية إعادة هذه المواد عالية القيمة المنتجة في المدار إلى الأرض بأمان وكفاءة يمثل تحديًا كبيرًا يلي ذلك. ولتحقيق هذه الغاية، تخطط شركة Space Forge لاختبار درع حراري يسمى "Pridwen"، واسمه مشتق من نظام الحماية الأسطوري للملك آرثر. وهو مصمم لتحمل درجات الحرارة القصوى عندما تعود الحمولة إلى الغلاف الجوي ويضمن الهبوط الآمن للمركبة الفضائية والمواد الداخلية. يُنظر إلى هذا العمل أيضًا على أنه حلقة وصل رئيسية في بناء حلقة مغلقة كاملة من التصنيع الفضائي وإعادة التدوير: فقط من خلال حل مشكلة العودة إلى الأرض يمكن إطلاق الإمكانات التجارية للتصنيع الفضائي حقًا.
حاليًا، يدخل الاستكشاف حول التصنيع الفضائي تدريجيًا في المرحلة العملية المبكرة من مرحلة العرض المفاهيمي. وتقوم مؤسسات البحث العلمي والشركات الخاصة في جميع أنحاء العالم بتقييم جدوى واقتصاديات تصنيع الأدوية، ومواد هندسة الأنسجة، وغيرها من المواد عالية الأداء في المدار. وقالت ليبي جاكسون، رئيس قسم الفضاء في متحف العلوم البريطاني، إن “التصنيع الفضائي لم يعد الآن فكرة تبقى على الورق، بل حقيقة تحدث”. وهذا يؤكد أيضًا من الجانب أن مشاريع مثل Space Forge تضع الأساس الفني لسلسلة صناعة الفضاء المستقبلية.