تولید تراشه در فضا آغاز شد؛ ماهواره ForgeStar-1 برای ساخت نیمه‌هادی به مدار رسید

برای اولین بار در جهان یک ماهواره ساخت بریتانیا با هدف تولید نیمه‌هادی در مدار زمین، به فضا پرتاب شد. ماهواره‌ای به نام ForgeStar-1 که با موشک‌های اسپیس ایکس به مدار فرستاده شده و قرار است از شرایط بی‌وزنی، خلا مطلق و دمای پایین محیط استفاده کند تا نسل جدید تراشه‌ها را کیلومترها دور از سیاره آبی طراحی کند.

تراشه‌های آینده از فضا می‌آیند

اگر به شما بگویند تراشه‌های آینده‌، همان تراشه‌هایی که قرار است قلب پردازشی گوشی‌های هوشمندتان باشند، از فضا خواهند آمد، احتمالا بخندید یا آن را خیلی جدی نگیرید. اما این دقیقا همان چیزی است که یک استارتاپ بریتانیایی به دنبال است. استارتاپی به نام Space Forge اخیرا موفق شد اولین ماهواره مخصوص تولید نیمه‌هادی در فضا را به مدار زمین بفرستد.

به گفته tomshardware، ماهواره ForgeStar-1 در شهر کاردیف ولز طراحی شده و به وسیله راکت فالکون 9 از شرکت اسپیس ایکس راهی مدار زمین شد. این ماهواره بخشی از ماموریت Transporter-14 بود که در آن هر شرکت می‌تواند ماهواره‌های خود را به مدار پایین زمین (LEO) بفرستد.

اگر نمی‌دانید، LEO یکی از مدارهای زمین است که ماهواره‌ها و فضاپیماها در آن قرار می‌‎گیرند و از آنجا که به زمین نزدیک‌تر است، ارسال و دریافت داده‌ها با سرعت بیشتری انجام می‌شود. ایستگاه فضایی ISS، ماهواره‌های استارلینک و ماهواره‌های هواشناسی همگی در همین مدار قرار دارند.

اما حالا جدا از همه این‌ها، چرا تراشه را در فضا می‌سازند؟

در واقع این کار یک حرکت خلاقانه است که از تمام ویژگی‌های محیطی فضا برای ساخت تراشه استفاده می‌کنند. ویژگی‌هایی که فراهم کردن آن‌ها روی سیاره خودمان، هزینه‌بر است و کمی دردسر دارد.

اولین ویژگی خلا مطلق است، خلا مانع ورود آلودگی به فرایند ساخت می‌شود. در صورتی که روی زمین حتی ذرات میکروسکوپی هوا یا گرد و غبار هم می‌توانند به راحتی یک تراشه را خراب کنند. ویژگی بعد دمای بسیار پایین در محیط خارج از جو زمین است که در تولید برخی مواد خاص مانند گالیم نیترید و سیلیکون کاربید بسیار موثر است (این مواد به حرارت حساس هستند).

و ویژگی نهایی گرانش نزدیک به صفر است که در فرآیندهایی مانند تبلور مواد نیمه‌هادی باعث ایجاد ساختارهای دقیق‌تر می‌شود.

حالا متخصصان می‌خواهند از همین شرایط طبیعی فضا کمک بگیرند تا تراشه‌هایی با کیفیت بهتر و خلوص بیشتری بسازند. تراشه‌هایی که برای کاربردهای حساسی مانند هوش مصنوعی، تجهیزات نظامی و پردازش‌های کوانتومی اهمیت زیادی دارند.

ForgeStar-1 قرار است چه کاری انجام دهد؟

در قدم اول قرار است که این ماهواره فناوری‌های داخلی که در آن طراحی شده مورد آزمایش قرار دهد. آزمایش‌هایی مانند کنترل حرارتی، چگونگی عملکرد تجهیزات در خلا، مدیریت انرژی، نحوه ارتباط برقرار کردن و آماده سازی محیط برای تولید تراشه. جالب است بدانید که این ماهواره پس از پایان ماموریت خود به زمین باز نمی‌گردد و به طور کنترل شده در فضا خواهد سوخت.

اما بعد از آن پروژه بزرگ‌تری در راه است، در آینده‌ای نزدیک، این استارتاپ بریتانیایی قصد دارد ماهواره ForgeStar-2 را پرتاب کند. این مدل پیشرفته‌تر قرار است تراشه‌هایی را در فضا تولید کند و سپس به کمک فناوری خاصی به نام سپر حرارتی اختصاصی Pridwen و مکانیزم‌های بازگشت، به زمین برگردد. هدف اصلی این است که تراشه‌های ساخته شده به حدی خوب باشند که ارزش آن‌ها از هزینه ارسال ماهواره به مدار هم بیشتر شود.

اگر این هدف محقق شود، Space Forge می‌خواهد سالانه بین 10 تا 12 ماهواره تولید و پرتاب کند و در بلندمدت این تعداد را به بیش از 100 هزار ماهواره در سال برساند!

آیا آینده صنعت نیمه‌هادی‌ها را در فضا دنبال خواهیم کرد؟

شاید برای امروز، این ایده کمی دور از ذهن به نظر برسد، اما نشدنی نیست. به این فکر کنید که در گذشته داشتنن تلفن همراه هم یک اتفاق دور از ذهن بود اما خیلی زود بیشتر ما توانستیم تلفن شخصی خودمان را داشته باشیم. حالا هم با افزایش تقاضا و نیاز به تراشه‌های خاص و از طرفی کاهش منابع روی زمین، می‌توان از فضا به عنوان یک کارخانه نیمه‌هادی استفاده کرد.