Când mulți se chinuie să-și reindustrializeze economiile, o femeie se pregătește să-și dezvolte o afacere în spațiu

Jessica Frick vrea să construiască minifurnale în spațiu. Compania sa, Astral Materials, cu sediul în California, un stat american, proiectează mașinării care pot produce materiale valoroase pe orbita Pământului, materiale care ar putea fi utilizate în medicină, la producția de semiconductori și multe alte domenii. Sau, așa cum spune ea pentru revista The Wired, „Construim o cutie care face bani în spațiu”.

Oamenii de știință sugerează de mult timp că mediul cu microgravitație de pe orbita Pământului ar putea permite fabricarea de produse de calitate superioară față de cele livrare de industria actuală la gravitația de la suprafața planetei. Astronauții au experimentat cu cristale – pentru componente cruciale în circuitele electronice – încă din 1973, pe stația spațială Skylab a NASA. Dar progresul a fost lent. Timp de decenii, producția în spațiu a fost mai degrabă experimentală decât comercială. Totul este pe cale să se schimbe.

O serie de companii noi, precum Astral, profită de costurile în scădere ale lansării în spațiu și de modalitățile emergente de a readuce lucruri pe Pământ, pentru a reporni producția industrială în spațiu. Domeniul devine „masiv” mai aglomerat, spune Mike Curtis-Rouse, șeful departamentului de service, asamblare și producție pe orbită la organizația de cercetare Satellite Applications Catapult, cu sediul în Marea Britanie.

El precizat că „se anticipează că până în 2035 economia spațială globală va deveni o industrie de mai multe mii de miliarde de dolari, din care producția în spațiu va reprezenta probabil aproximativ 100 de miliarde de dolari”. În forma sa cea mai simplă, producția în spațiu se referă la orice este fabricat în spațiu care poate fi apoi utilizat pe Pământ sau … în cosmos. Absența gravitației permite procese de fabricație unice care nu pot fi reproduse pe Pământ, datorită fizicii interesante a imponderabilității – când materia nu are greutate.

Un astfel de proces este creșterea cristalelor – în special, producerea de cristale de însămânțare, care joacă un rol vital în fabricarea semiconductorilor. Pe Pământ, inginerii iau un cristal de însămânțare de siliciu mic, de înaltă puritate, și îl scufundă în siliciu topit pentru a crea un cristal mai mare de calitate mai mare, care poate fi tăiat în plăcuțe semiconductoare (wafer) și utilizat în electronică. Dar efectul gravitației asupra procesului de creștere poate introduce impurități. „Cu siliciul ne-am blocat la o problemă nerezolvabilă”, spune Joshua Western, CEO al companiei britanice Space Forge. „Practic, nu putem obține materie mai pură.” Creșterea acestor cristale de însămânțare în spațiu ar putea duce la wafere mult mai pure, spune Western: „Aproape că poți apăsa butonul de resetare a ceea ce credem că este limita unui semiconductor.” 

Guvernul federal american a venit cu un ajutor inițial destul de modest pentru astfel de inițiative. Bugetul președintelui Joe Biden pentru 2024 a adus doar 5 milioane de dolari pentru cercetarea legată de cancer la bordul ISS. Programul de producție în spațiu (ISM) al NASA își propune să „dezvolte tehnologiile și procesele care vor permite capacitatea de fabricație la cerere în timpul misiunilor spațiale de lungă durată”.

Compania lui Frick, Astral, intenționează să facă acest lucru cu un furnal de dimensiunea unui mini-frigider care atinge temperaturi de aproximativ 1.500 de grade Celsius. Aplicațiile creșterii cristalelor nu se limitează doar la semiconductori, ci ar putea duce și la produse farmaceutice de calitate superioară și la alte descoperiri în știința materialelor. Alte produse obținute în spațiu ar putea fi fabricate cu beneficii similare. În ianuarie, China a anunțat că a fabricat un nou aliaj metalic revoluționar pe stația sa spațială Tiangong, care este mult mai ușor și mai rezistent decât aliajele comparabile de pe Pământ. Iar mediul unic de gravitație redusă poate oferi noi posibilități în cercetarea medicală. „Când oprești gravitația, poți fabrica ceva de genul unui organ”, spune Mike Gold, președintele departamentului de afaceri spațiale civile și internaționale de la Redwire, o companie cu sediul în Florida, care a experimentat ani de zile cu producția în spațiu pe Stația Spațială Internațională. „Dacă ai încerca să faci ast lucru pe Pământ, ar fi strivit.” O provocare cheie pentru producția în spațiu este transportarea efectivă a echipamentelor pe orbită și aducerea înapoi pe Pământ a produselor într-un mod care să facă producția la scară largă viabilă. Dar rachete precum Falcon 9 de la SpaceX au redus dramatic costul ieșirii în spațiu, în timp ce companii precum Space Forge și firma californiană Varda Space Industries dezvoltă capsule fără echipaj care ar putea duce pe orbită echipamente precum furnalul Astral și aduce materiale pe Pământ. Varda a lansat deja trei misiuni pentru a demonstra această capacitate, capsulele aterizând în deșertul Utah și în pustiul australian. În prima sa misiune de anul trecut, compania a reușit să crească cristale ale unui medicament antiviral numit ritonavir. 

Eric Lasker, directorul financiar al Varda, spune că potențialul pieței și beneficiile pentru sănătate ar putea fi „destul de dramatice” pentru produse de acest gen. „Poate ajuta cu adevărat oamenii de aici, de jos”, spune el. Pe măsură ce capacitățile de producție orbitală cresc în următorii ani, lucrurile s-ar putea extinde rapid. „Îmi imaginez că instalațiile de producție de pe orbită vor arăta ca niște fabrici spațiale”, spune Lasker. „Veți vedea stații deja construite sau vehicule. Nu este deloc greu de prevăzut acest viitor.” Mai departe, există perspectiva utilizării resurselor din spațiul în sine în producție, în loc ca materialele să fie expediate de pe Pământ în sus. Mai multe companii au în vedere mineritul de asteroizi. AstroForge, cu sediul în California, își propune să aterizeze pe un asteroid despre care se crede că ar fi metalic anul viitor și să vadă dacă poate extrage materie primă utilizabilă. Asteroizii ar putea fi bogați în metale de mare valoare numite metale din grupa platinei, dar și în apă și alte resurse. Totuși, acesta este doar viitorul. În prezent, producția spațială încă „pare o noutate”, spune Curtis-Rouse, dar „cred că foarte rapid, în 10 ani, va fi văzută ca o activitate obișnuită”. Până atunci, industria farmaceutică conduce atacul, arată Forbes. Scopul este de a găsi un mediu pentru amestecarea și fabricarea substanțelor chimice care poate accelera timpii de dezvoltare sau poate îmbunătăți performanța diferitelor substanțe active. Nivelurile mai ridicate de radiații, microgravitație și  vid aproape total permit companiilor să vină cu noi metode de fabricație sau materiale care nu sunt posibile pe Pământ. Mai exact, într-un mediu fără gravitație sau microgravitație, cercetătorii pot încetini creșterea cristalelor care se formează din moleculele de proteine care joacă un rol crucial în descoperirea de noi medicamente. O creștere mai lentă înseamnă uniformitate mai mare și mai puține defecte. 

Folosind Stația Spațială Internațională ca teren de testare, compania farmaceutică Merck lucrează la dezvoltarea unei variante subcutanate a medicamentului său împotriva cancerului Keytruda. Guvernul federal american a venit cu un ajutor inițial destul de modest pentru astfel de inițiative. Bugetul președintelui Joe Biden pentru 2024 a adus doar 5 milioane de dolari pentru cercetarea legată de cancer la bordul ISS. Programul de producție în spațiu (ISM) al NASA își propune să „dezvolte tehnologiile și procesele care vor permite capacitatea de fabricație la cerere în timpul misiunilor spațiale de lungă durată”. Aceste proiecte farmaceutice sunt una, dar unii oameni cu buzunare largi au în vedere ceva mai amplu. Jeff Bezos, al cărui startup Blue Origin se numără printre puținele proiecte secundare de miliarde care definesc actuala cursă spațială, a mers până la a spune că toată industria grea se va muta în cele din urmă în spațiu. „Sună fantastic, dar se va întâmpla”, a declarat Bezos. „Putem muta toată industria grea și toată industria poluantă de pe Pământ și să o punem în funcțiune în spațiu.” Este important de subliniat calificările din formularea lui Bezos, deoarece se observă dorința de a muta toată industria „grea” și toată industria „poluantă”. Prea mulți producători care operează curat au fost incluși în mod incorect printre operațiunile cu emisii mai mari de carbon. Un studiu recent a concluzionat că, din punct de vedere istoric, peste 70% din emisiile globale de CO2 vin de la doar 78 de entități producătoare corporative și statale. Lăsând la o parte această nuanță, într-o lume în care viziunea lui Bezos se materializează ar exista, desigur, un impact semnificativ asupra sustenabilității. Până când se va ajunge la călătorii intergalactice, lumea are doar o planetă potrivită pentru viața umană. „Am fost pe toate planetele din acest sistem solar cu sonde robotice”, spune Bezos. „Aceasta este cea potrivită.” 

În forma sa cea mai simplă, producția în spațiu se referă la orice este fabricat în spațiu care poate fi apoi utilizat pe Pământ sau … în cosmos. Absența gravitației permite procese de fabricație unice care nu pot fi reproduse pe Pământ, datorită fizicii interesante a imponderabilității – când materia nu are greutate.

Dar fabricile spațiale nu se referă doar la sustenabilitate. Aprofundând subiectul, Departamentul apărării naționale al SUA a concluzionat că, deși este nevoie de mult mai multe cercetări, producția în spațiu ar putea avea în cele din urmă un impact major asupra calității materialelor avansate care pot fi produse de SUA. Sita Sonty, CEO al Space Tango, a declarat pentru Forbes că producția în microgravitație sau gravitație zero ar putea permite „proprietăți structurale superioare” capabile să aibă un impact asupra unei multitudini de industrii și produse”. Nimic dintre cele de mai sus nu sugerează că fabricile spațiale vor fi următorul mare lucru. Sunt șanse mari ca nici măcar copiii și nepoții celor de acum să nu vadă vreodată operațiuni de producție complete în spațiu. Adesea, exagerările se transformă într-o tornadă, iar ceea ce rămâne după ce furtuna se temperează este ceva de nișă, mai specializat – dar cu potențial util.  Acest lucru nu va opri ca o mulțime de investiții să se alăture acestei explozii. Rezultatele care au impact asupra producătorilor de zi cu zi sau asupra societății actuale în general sunt probabil la multe decenii distanță. Industria participă doar la descoperiri, la fel cum legiunile de oameni de știință lucrează pentru a descoperi corpul uman, căutând să înțeleagă înainte de a implementa orice fel de soluție reală la o problemă. Dar nu trebuie uitat că, uneori, chiar cele mai neobișnuite idei sunt cele care creează de fapt inovații revoluționare.   

Traducere și adaptare: Bogdan Cojocaru