Джессика Фрик хочет строить печи в космосе. Ее компания, калифорнийская Astral Materials, разрабатывает машины, способные выращивать на орбите ценные материалы, которые можно использовать в медицине, полупроводниках и многом другом. Или, как она говорит, "мы строим коробку, которая делает деньги в космосе".

Ученые давно предполагают, что микрогравитационная среда на орбите Земли может позволить производить более качественные продукты, чем те, которые можно сделать на Земле. Астронавты экспериментировали с кристаллами - важнейшим компонентом электронных схем - еще в 1973 году на космической станции НАСА "Скайлэб". Но прогресс был медленным. В течение десятилетий производство в космосе было скорее экспериментальным, чем коммерческим.

Но все должно измениться. Множество новых компаний, таких как Astral, используют снижение стоимости запуска в космос в сочетании с появляющимися способами возвращения предметов на Землю, чтобы возродить космическое производство. По словам Майка Кертис-Рауса, руководителя отдела орбитального обслуживания, сборки и производства в британской исследовательской организации Satellite Applications Catapult, эта сфера становится все более загруженной. Он добавляет, что к 2035 году "ожидается, что глобальная космическая экономика станет многотриллионной отраслью, из которой космическое производство, вероятно, составит около 100 миллиардов долларов.

Проще говоря, под космическим производством понимается все, что сделано в космосе и может быть использовано на Земле или в самом космосе. Отсутствие гравитации позволяет осуществлять уникальные производственные процессы, которые невозможно повторить на Земле благодаря интересной физике невесомости.

Одним из таких процессов является выращивание кристаллов - в частности, получение затравочных кристаллов, которые играют важную роль в производстве полупроводников. На Земле инженеры берут маленький затравочный кристалл кремния высокой чистоты и окунают его в расплавленный кремний, чтобы создать более крупный кристалл высококачественного кремния, который можно нарезать на пластины и использовать в электронике. Но влияние гравитации на процесс роста может привести к появлению примесей. "Сейчас у кремния есть неразрешимая проблема", - говорит Джошуа Вестерн, генеральный директор британской компании Space Forge. "В принципе, мы не можем сделать его чище".

Выращивание таких затравочных кристаллов в космосе может привести к получению гораздо более чистых пластин, говорит Вестерн: "Вы можете почти нажать кнопку сброса того, что мы считаем пределом полупроводника".

Компания Фрика Astral планирует сделать это с помощью печи размером с мини-холодильник, которая достигает температуры около 1500 градусов по Цельсию (2700 градусов по Фаренгейту). Применение роста кристаллов не ограничивается полупроводниками, но также может привести к созданию фармацевтических препаратов более высокого качества и другим прорывам в материаловедении.

Другие продукты, созданные в космосе, могут быть произведены с аналогичными преимуществами. В январе Китай объявил, что на его космической станции "Тяньгун" был создан принципиально новый металлический сплав, который оказался намного легче и прочнее аналогичных сплавов на Земле. А уникальная среда низкой гравитации может открыть новые возможности для медицинских исследований. "Когда вы отключаете гравитацию, вы можете изготовить что-то вроде органа", - говорит Майк Голд, президент по гражданскому и международному космическому бизнесу компании Redwire из Флориды, которая уже несколько лет экспериментирует с производством в космосе на Международной космической станции. "Если вы попытаетесь сделать это на Земле, то все будет раздавлено."

Основная проблема космического производства заключается в том, как доставить оборудование в космос и продукты обратно на Землю таким образом, чтобы производство в масштабе было жизнеспособным. Но такие ракеты, как Falcon 9 компании SpaceX, значительно снизили стоимость доступа в космос, а компании, включая Space Forge и калифорнийскую фирму Varda Space Industries, разрабатывают капсулы без экипажа, которые смогут доставлять оборудование, подобное печи Astral, и возвращать материалы на Землю.

Varda уже запустила три миссии для демонстрации этих возможностей, доставив капсулы для посадки в пустыне Юты и австралийской глубинке. В ходе первой миссии в прошлом году компания успешно вырастила кристаллы противовирусного препарата ритонавир. Эрик Ласкер, директор по доходам компании Varda, говорит, что потенциал рынка и польза для здоровья могут быть "весьма значительными" для подобных продуктов. "По мере того как в ближайшие годы будут расширяться возможности орбитального производства, оно может быстро увеличиться. "Я представляю, что производственные мощности на орбите будут выглядеть как фабрики в космосе", - говорит Ласкер. "Вы увидите готовые станции или транспортные средства. Очень даже несложно представить себе такое будущее."

Далее, есть перспектива использовать в производстве ресурсы из самого космоса, а не отправлять материалы наверх. Несколько компаний нацелились на добычу полезных ископаемых на астероидах; калифорнийская компания AstroForge намерена в следующем году совершить посадку на предполагаемый металлический астероид и посмотреть, сможет ли она добыть полезный материал. Астероиды могут быть богаты ценными металлами, называемыми металлами платиновой группы, а также водой и другими ресурсами.

Но все же это будущее. Сейчас космическое производство все еще "кажется новинкой", - говорит Кертис-Раус, - но "я думаю, что очень быстро, в течение 10 лет, оно будет рассматриваться как обычное дело"

.