"太空制造"对半导体产业意味着什么

2026-01-02 | 来源: BBC中文网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

图像来源，TONY JOLLIFFE/ BBC NEWS，在太空制造的半导体纯度将提升至地球制造的4000倍。

这听起来像科幻小说——一座位于地球上空数百公里的工厂，源源不断地生产高品质材料。

但一家位于英国卡迪夫的公司，正迈向将这一愿景变为现实的道路。

Space Forge公司已将一个微波炉大小的工厂送入太空轨道，炉子已成功启动并达到约1000°C的高温。

他们计划制造半导体材料，这些材料将在地球上应用于电子、通讯基础设施、运算以及交通领域。

图像来源，TONY JOLLIFFE/BBC NEWS，这座微型工厂将在太空中制造半导体。

太空环境非常适合制造半导体，因为半导体的原子需要排列成高度有序的三维结构。

在失重环境中制造时，这些原子能够完美对齐，而太空的真空状态也能防止污染物进入。

半导体越纯净、结构越有序，性能就越好。

“我们现在所做的工作，能让我们在太空中制造出纯净度比目前地球上造的高4000倍的半导体，”Space Forge执行长乔什·韦斯顿（Josh Western）表示，“这类半导体将被应用于5G基站，让你接收手机讯号；它会出现在电动车充电器中，也会用于最新型的飞机。”

图像来源，TONY JOLLIFFE/BBC NEWS，维罗妮卡·维埃拉表示，看到来自太空的发光等离子体影像，令人惊叹不已。

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该公司的迷你工厂于夏季搭载SpaceX火箭升空。自那时起，团队一直在卡迪夫的任务控制中心测试系统。

公司负责载荷操作的维罗妮卡·维埃拉（Veronica Viera）向我们展示了一张卫星从太空传回的影像。

这张影像拍摄自熔炉内部，显示约1000°C的高温下，等离子体（被加热的气体）正闪耀着光芒。

她告诉我们，看到这张照片“是我人生中最激动的时刻之一”。

“这非常重要，因为它是我们太空制造过程中的核心要素之一，”她解释说，“能够成功展示这一点，真的太棒了。”

图像来源，SPACE FORGE，隔热罩需要进行测试，以确保能安全将材料带回地球。

团队现在计划建造更大的太空工厂——能够制造足够1万颗晶片的半导体材料。

他们还需要测试将材料带回地球的技术。

在未来的任务中，一个名为“Pridwen”的隔热罩（以亚瑟王传说中的盾牌命名）将被装载，以保护航天器在重返地球大气层时免受极端高温的影响。

其他公司也将目光投向天空，计划制造从药品到人工组织（artificial tissues）等各种产品。

“太空制造正在发生，虽然目前仍处于早期阶段，且规模有限，”英国科学博物馆太空部门主管莉比·杰克逊（Libby Jackson）说，“但一旦技术得到验证，就能开启经济可行的产品之门，让物品在太空制造后返回地球，并造福所有人类。这真的令人振奋。”