Британский стартап Space Forge объявил о запуске «первой в мире автономной орбитальной фабрики по производству полупроводников».
В декабре 2025 года на спутнике ForgeStar-1, который был выведен на орбиту в июне того же года, удалось получить плазму — ионизированный газ, используемый для выращивания полупроводниковых кристаллов. Этот эксперимент стал первым в истории, проведенным не на Международной космической станции (МКС), а на коммерческой платформе.
Спутник ForgeStar-1 имеет размеры, сопоставимые с микроволновой печью. Он используется как орбитальная лаборатория для изучения поведения плазмы в условиях невесомости и оценки возможности стабильного воспроизведения условий, необходимых для роста кристаллов. После завершения серии тестов спутник будет сведен с орбиты и уничтожен при входе в атмосферу.
В невесомости полупроводниковые кристаллы формируются более равномерно, чем на Земле, где процесс роста кристаллов осложняется гравитацией. Это позволяет получать материал с более однородными характеристиками, приближенными к расчетным.
Полученные кристаллы могут найти применение не только в электронике, но и в телекоммуникациях и квантовых компьютерах. Они будут выращиваться из нитрида галлия, карбида кремния и синтетического алмаза — материалов, не встречающихся в природе и создаваемых специально для полупроводниковой промышленности.
Будущие спутники серии ForgeStar, начиная с модели ForgeStar-2, будут оснащены системой возврата полезной нагрузки. Первая полноценная партия кристаллов планируется к производству на следующем аппарате. Они будут помещены в капсулу с теплозащитным экраном для защиты от температур и перегрузок при входе в плотные слои атмосферы.
Важно отметить, что аналогичные эксперименты уже проводились на автономных спутниках. Среди них:
1. Программа «Фотон» (СССР/Россия): в рамках этой программы на специализированных возвращаемых спутниках, таких как «Фотон» и «Фотон-М», десятилетиями исследовалось выращивание полупроводниковых кристаллов, включая германий и антимонид индия, в условиях глубокого вакуума и невесомости
2. Спутники «Шицзянь» (Китай): в рамках миссий, таких как SJ-10 в 2016 году, успешно проводились эксперименты по синтезу полупроводниковых материалов в автономных возвращаемых капсулах.
3. Varda Space Industries (США): в 2024–2025 годах компания успешно выполнила миссию W-3, в ходе которой автономный спутник-завод выращивал кристаллы, преимущественно фармацевтические, но адаптированные для полупроводниковой промышленности, и вернул их на Землю в капсуле.
- Программа «Экран-М» (Россия): проект направлен на создание технологий для полностью автономных производственных модулей. Часть оборудования уже тестируется на МКС, включая работу в открытом космосе.
Автономные спутники предпочтительнее для таких целей, поскольку на них отсутствуют микроускорения, нарушающие структуру растущих кристаллов. Кроме того, вакуум на таких спутниках выше, чем за бортом МКС, и его можно использовать без риска загрязнения. Эксперты считают, что специализированные спутники позволят автоматизировать процесс производства и возвращать на Землю только конечный продукт, снижая затраты на логистику.