إنشاء قمر صناعي جديد لصناعة أشباه الموصلات في الفضاء

تستعد شركة بريطانية ناشئة لإرسال قمر صناعي إلى الفضاء لتصنيع مواد شبه موصلة جديدة يمكن استخدامها في الأجهزة الإلكترونية على الأرض.

إرسال القمر الصناعي ForgeStar-1 إلى الفضاء

فقدت شركة Space Forge أول قمر صناعي تجريبي لها في عملية الإطلاق الفاشلة لصاروخ LauncherOne التابع لشركة Virgin Orbit من كورنوال بالمملكة المتحدة في يناير, وقال جوش ويسترن، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة Space Forge، إن قمرهم الصناعي الجديد، المسمى ForgeStar-1، على وشك الشحن إلى الولايات المتحدة لإطلاقه في نهاية هذا العام أو في أوائل عام 2024. بحسب موقع Space.

وقعت شركة Space Forge مؤخرًا اتفاقية تعاون مع شركة الطيران الأمريكية العملاقة Northrop Grumman لتوفير ركائز أشباه الموصلات المصنوعة في الفضاء والتي يمكن لشركة Northrop بعد ذلك تطويرها في مسابكها.

تعتبر المواد شبه الموصلة ضرورية لجميع أنواع التقنيات الإلكترونية، لكن تصنيعها على الأرض مكلف ويستهلك الكثير من الطاقة. وقال ويسترن إن ظروف الفراغ والجاذبية الصغرى في الفضاء يمكن أن تسمح بتطوير مواد شبه موصلة جديدة تمامًا بشكل أكثر كفاءة.

وقال ويسترن: "إن إنتاج أشباه الموصلات المركبة عملية مكثفة وبطيئة للغاية، حيث يتم تنميتها بواسطة الذرات", "وبالتالي فإن للجاذبية تأثيرًا عميقًا، حيث تعمل بشكل أساسي على تغيير الروابط بين تلك الذرات. وفي الفضاء، يمكنك التغلب على هذا الحاجز، لأنه يوجد غياب للجاذبية.وأضاف ويسترن أن الفضاء يوفر أيضًا فراغًا مثاليًا، وهو أمر ضروري لحماية المواد الحساسة من التلوث, في المصانع هنا على الأرض، هذا الفراغ يجب أن يتم خلقه بواسطة الآلات الصناعية, وأضاف ويسترن أن الجمع بين الجاذبية الصغرى والفراغ في الفضاء يمكن أن يمكّن الباحثين من إنشاء أشباه موصلات "أكثر كفاءة من أشباه الموصلات الموجودة على الأرض بـ 10 إلى 100 مرة".

القمر الصناعي ForgeStar-1
 

يحتوي القمر الصناعي ForgeStar-1 بحجم الميكروويف على مختبر كيميائي آلي مصغر سيسمح للفريق بخلط المركبات الكيميائية المختلفة عن بعد وتطوير سبائك شبه موصلة جديدة بمجرد وصول القمر الصناعي إلى مداره. 

ولكن بدلاً من إرسال المواد مرة أخرى إلى الكوكب، سيقوم ForgeStar-1 بإرسال نتائج هذه التجارب إلى العلماء رقميًا، حيث إن هذا القمر الصناعي غير مصمم للعودة إلى الأرض.

ستتمكن مهمات Space Forge المستقبلية من العودة إلى الأرض بالمنتجات التي صنعتها في الفضاء, لكن المهمة اللاحقة للشركة، كما قال ويسترن، سيتم بناؤها للنجاة من العودة النارية عبر الغلاف الجوي وإعادة منتجاتها إلى الأرض. ولن تركز الشركة فقط على تصنيع أشباه الموصلات، ولكنها ستستخدم أقمارها الصناعية لاستضافة عمليات صناعية أخرى أيضًا, وقال ويسترن إن أول قمر صناعي قابل للإرجاع قد يتم إطلاقه خلال عامين أو ثلاثة أعوام.

تبلغ قيمة صناعة أشباه الموصلات العالمية حاليًا أكثر من 500 مليار دولار، ومن المتوقع أن يتضاعف حجمها بحلول عام 2030, وقالت شركة Space Forge في بيان عبر البريد الإلكتروني: "من المتوقع أن يتطلب هذا النمو الاستثمار في مواد ومعدات وخدمات تصنيع الرقائق المتقدمة المتطورة". "يوفر التصنيع في الفضاء مزايا فريدة، مثل الجاذبية الصغرى وظروف الفراغ، التي يمكن أن تؤدي إلى إنشاء أشباه موصلات ذات أداء فائق وعيوب أقل مقارنة بتلك المصنعة على الأرض."