El futuro de la fabricación podría estar en el espacio

Jessica Frick quiere para construir hornos en el espacio. Su compañía, Astral Materials, con sede en California, está diseñando máquinas que pueden cultivar materiales valiosos en órbita que podrían usarse en medicina, semiconductores y más. O, como ella dice, "estamos construyendo una caja que gana dinero en el espacio".

Los científicos han sugerido durante mucho tiempo que el entorno de microgravedad de la órbita de la Tierra podría permitir la producción de productos de mayor calidad de lo que es posible hacer en la Tierra. Los astronautas experimentaron con cristales, un componente crucial de los circuitos electrónicos, ya en 1973, en la Estación Espacial Skylab de la NASA. Pero el progreso fue lento. Durante décadas, la fabricación en el espacio ha sido experimental más que comercial.

Eso está listo para cambiar. Una gran cantidad de nuevas compañías como Astral están utilizando los costos más bajos de lanzamiento al espacio, junto con formas emergentes de devolver las cosas a la Tierra, para reavivar la fabricación en el espacio. El campo se está volviendo "enormemente" más ocupado, dice Mike Curtis-Rouse, jefe de servicios en órbita, asamblea y fabricación en la organización de investigación con sede en el Reino Unido, Satellite Applications Catapult. Agrega que para 2035 "la anticipación es que la economía espacial global será una industria multimillonaria, de la cual la fabricación en el espacio probablemente esté en la región de aproximadamente $ 100 mil millones".

En su forma más simple, la fabricación en el espacio se refiere a cualquier cosa hecha en el espacio que luego se pueda usar en la Tierra o en el espacio mismo. La ausencia de gravedad permite procesos de fabricación únicos que no pueden replicarse en la Tierra, gracias a la física interesante de la falta de peso.

Uno de esos procesos es el crecimiento de los cristales, en particular, produciendo cristales de semillas, que juegan un papel vital en la fabricación de semiconductores. En la Tierra, los ingenieros toman un cristal de semillas de silicio pequeño de alta pureza y lo sumergen en silicio fundido para crear un cristal más grande de silicio de alta calidad que se puede cortar en obleas y usarse en electrónica. Pero el efecto de la gravedad en el proceso de crecimiento puede introducir impurezas. "Silicon ahora tiene un problema insoluble", dice Joshua Western, CEO de la compañía del Reino Unido, Space Forge. "Básicamente no podemos obtenerlo más puro".

El cultivo de estos cristales de semillas en el espacio podría conducir a mucho más obleas puras, dice Western: "Casi puede presionar el botón de reinicio en lo que creemos que es el límite de un semiconductor".

La compañía de Frick, Astral, planea hacer esto con un mini horno del tamaño de un refrigerador que alcanza temperaturas de aproximadamente 1,500 grados Celsius (2.700 grados Fahrenheit). Las aplicaciones del crecimiento de los cristales no solo se limitan a los semiconductores, sino que también podrían conducir a productos farmacéuticos de mayor calidad y otros avances en la ciencia de los materiales.

Otros productos fabricados en el espacio podrían producirse con beneficios similares. En enero, China anunció que había hecho una nueva y innovadora aleación de metal en su estación espacial de Tiangong que era mucho más ligera y más fuerte que las aleaciones comparables en la Tierra. Y el entorno único de baja gravedad puede ofrecer nuevas posibilidades en la investigación médica. "Cuando cerras la gravedad, puedes fabricar algo como un órgano", dice Mike Gold, presidente de negocios espaciales civiles e internacionales en Redwire, una compañía con sede en Florida que ha experimentado con la fabricación en el espacio en la Estación Espacial Internacional durante años. "Si intentas hacer esto en la Tierra, sería aplastado".