زمین دیگر جوابگو نیست؛ خط تولید بعدی شرکت‌ها در فضا خواهد بود
جسیکا فریک می‌خواهد دست به ساخت کوره در فضا بزند. شرکت او به نام «آسترال متریالز»Astral Materials در کالیفرنیا، در حال طراحی ماشین‌هایی است که می‌توانند مواد ارزشمندی را در مدار زمین بسازند. این مواد می‌توانند در پزشکی، نیمه‌رساناها و زمینه‌های دیگر کاربرد داشته باشند یا به قول خودش: «ما داریم جعبه‌ای می‌سازیم که در فضا پول درمی‌آورد.»
دانشمندان از مدت‌ها پیش پیشنهاد داده‌اند که محیط ریزگرانش مدار زمین می‌تواند تولید محصولاتی را امکان‌پذیر کند که از نمونه‌های ساخته‌شده روی زمین باکیفیت‌تر هستند. فضانوردان از سال ۱۹۷۳ در ایستگاه فضایی اسکای‌لب ناسا، آزمایش‌هایی با کریستال‌ها که جزء حیاتی مدارهای الکترونیکی هستند انجام دادند؛ اما پیشرفت این فرآیند آهسته بود. به مدت ده‌ها سال، تولید در فضا بیشتر جنبه‌ای آزمایشی داشت تا تجاری.
اما به‌گزارش وایرد، وضعیت قرار است به‌کلی تغییر کند. شرکت‌های نوپای زیادی مانند آسترال در حال بهره‌برداری از مزیت کاهش هزینه‌های پرتاب به فضا هستند و همراه با روش‌های جدید بازگرداندن محصولات به زمین، دوباره جان تازه‌ای به ایده‌ی صنعت تولید در فضا می‌بخشند. مایک کرتیس راوس، رئیس بخش خدمات در مدار، مونتاژ و تولید در سازمان تحقیقاتی بریتانیاییSatellite Applications Catapult می‌گوید:
صنعت فضایی به‌طور چشمگیر درحال شلوغ‌تر شدن است. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۵ اقتصاد فضایی جهانی به صنعتی چند تریلیون دلاری تبدیل شود که تولید در فضا احتمالاً سهمی حدود ۱۰۰ میلیارد دلار از آن را خواهد داشت.
محیط ریزگرانش مدار زمین می‌تواند تولید محصولاتی را امکان‌پذیر کند که از نمونه‌های ساخته‌شده روی زمین باکیفیت‌تر هستند
به زبان ساده، «تولید در فضا» به هر چیزی گفته می‌شود که در فضا ساخته شود و سپس در زمین یا خود فضا مورد استفاده قرار گیرد. نبود گرانش امکان فرآیندهای تولیدی منحصربه‌فردی را فراهم می‌کند که به دلیل فیزیک خاص شرایط نزدیک به بی‌وزنی، در زمین قابل تکرار نیستند.
یکی از این فرآیندها، رشد کریستال است؛ به‌ویژه بذر کریستال که نقش حیاتی در تولید نیمه‌رساناها دارد. در زمین، مهندسان بذر کریستال سیلیکونی کوچک و با خلوص بالا را درون سیلیکون مذاب فرو می‌برند تا کریستالی بزرگ‌تر از سیلیکون باکیفیت بالا بسازند که می‌توان به‌صورت ویفر (ورقه‌ای) برش داد و در الکترونیک استفاده کرد؛ اما تأثیر گرانش بر این فرآیند رشد می‌تواند ناخالصی‌هایی را ایجاد کند. جاشوا وسترن، مدیرعامل شرکت بریتانیایی Space Forage می‌گوید: «سیلیکون اکنون با مشکلی حل‌نشدنی مواجه است. اساسا نمی‌توانیم خلوص آن را بیشتر کنیم.»
رشد بذرهای کریستال در فضا می‌تواند به تولید ویفرهای بسیار خالص‌تر منجر شود. شرکت آسترال قصد دارد این کار را با کوره‌ای به اندازه‌ی یخچال کوچک انجام دهد که دمای آن به حدود ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. کاربردهای رشد کریستال تنها به نیمه‌رساناها محدود نمی‌شود، بلکه می‌توانند به تولید داروهای با کیفیت بالاتر و پیشرفت‌های علمی در مواد دیگر نیز منجر شوند.
دیگر محصولات ساخته‌شده در فضا را نیز می‌توان با مزایای مشابه تولید کرد. چین در ماه ژانویه اعلام کرد که یک آلیاژ فلزی جدید و انقلابی را در ایستگاه فضایی تیان‌گونگ ساخته است که بسیار سبک‌تر و قوی‌تر از آلیاژهای مشابه در زمین است.
همچنین محیط منحصربه‌فرد ریزگرانش می‌تواند امکانات جدیدی را برای پژوهش‌های پزشکی فراهم کند. مایک گلد، رئیس بخش تجارت فضایی عمومی و بین‌المللی در Redwire، شرکت مستقر در فلوریدا که از سال‌ها پیش مشغول آزمایش تولید محصولات در ایستگاه فضایی بین‌المللی بوده است، می‌گوید:
وقتی گرانش غیرفعال می‌شود، می‌توانید چیزی شبیه به یک اندام زیستی بسازید. اگر بخواهید این کار را در زمین انجام دهید، خرد خواهد شد.
یکی از چالش‌های اصلی تولید در فضا چگونگی انتقال تجهیزات و بازگشت محصولات به زمین است؛ به گونه‌ای که تولید در مقیاس وسیع ممکن و مقرون‌به‌صرفه شود. موشک‌هایی مانند فالکون ۹ شرکت اسپیس ایکس هزینه دسترسی به فضا را به طور چشمگیری کاهش داده‌اند. همچنین شرکت‌هایی مانند Space Forge و شرکت کالیفرنیایی Varda Space Industries در حال ساخت کپسول‌های بدون سرنشینی هستند که می‌توانند تجهیزاتی مانند کوره آسترال را به فضا پرتاب کنند و مواد را به زمین بازگردانند.
شرکت واردا قبلاً سه مأموریت برای اثبات توانایی بازگرداندن محصولات تولیدشده در فضا به زمین انجام داده و کپسول‌های فضایی را در صحرای یوتا و بیابان‌های استرالیا فرود آورده است. این شرکت در اولین مأموریت خود در سال گذشته موفق شد کریستال‌های دارویی ضدویروسی به نام ریتوناویر را پرورش دهد. اریک لاسکر، مدیر ارشد درآمد واردا می‌گوید پتانسیل بازار و مزایای سلامتی می‌تواند برای محصولاتی مانند این دارو «بسیار چشمگیر» باشد. او می‌گوید: این قابلیت می‌تواند به مردم اینجا کمک کند.
ممکن است در آینده مواد معدنی لازم برای تولید محصولات از سیارک‌ها استخراج شود
با افزایش توانایی‌های تولید در مدار در سال‌های آینده، سرعت ساخت و انتقال محصولات می‌تواند به‌سرعت افزایش یابد. لاسکر می‌گوید: «من تصور می‌کنم که تأسیسات تولیدی در مدار شبیه به کارخانه‌های فضایی خواهند بود. شما ایستگاه‌ها یا وسایل نقلیه‌ی آماده به‌کار را خواهید دید. دیدن چنین آینده‌ای اصلاً سخت نیست.»
چشم‌انداز آینده‌نگرانه‌تر می‌تواند از استفاده از منابع خود فضا به جای ارسال مواد باشد. چندین شرکت نگاه خود را به استخراج معدنی از سیارک‌ها معطوف کرده‌اند؛ شرکت AstroForge مستقر در کالیفرنیا قصد دارد سال آینده روی یک سیارک فلزی فرود آید و ببیند که آیا می‌تواند مواد قابل استفاده را استخراج کند یا خیر.
سیارک‌ها ممکن است غنی از فلزات با ارزش بالا به نام فلزات گروه پلاتین باشند، اما همچنین آب و دیگر منابع را نیز در خود داشته باشند. بااین‌‌حال به گفته‌ی کرتیس، این طرح‌ها مربوط به آینده هستند. او می‌گوید: «تولید در فضا هنوز نوآورانه به نظر می‌رسد، اما فکر می‌کنم در بازه‌ی سریع ۱۰ ساله به عنوان یکی از تجارت‌های رایج شناخته شود.»
