Космическая фабрика вернулась!

[fonzeppelin]

После восьмимесячной задержки (вызванной бюрократическими несуразицами) посадочная капсула космического спутника-фабрикатора W-1 компании «Varda Space Industries» благополучно вошла в атмосферу и приземлилась на военном полигоне в штате Юта. Внутри капсулы находились первые образцы промышленной продукции, полученные в свободном падении: кристаллы высокоэффективного противовирусного препарата «ритонавир» (англ. Ritonavir), использующегося в терапии ВИЧ и гепатита-С.

Основанная в 2020 году, компания «Varda Space Industries» стала первой, попытавшейся коммерциализировать самые доступные ресурсы Космоса — «дешевый» высокий вакуум и невесомость. Создание высокого вакуума (от 0,1 Па и ниже), необходимого для требующих особой чистоты производственных процессов, на Земле является сложной технологической задачей, требующей массивных и дорогостоящих установок. Создание же невесомости — устранение создаваемых весом помех на производственные процессы — в земных условиях попросту невозможно иначе как на очень короткое время.

Производство ритонавира является одним из тех процессов, которые на Земле сталкиваются с рядом затруднений, вызванных седиментацией взвеси и наличием у ритонавира двух полиморфных форм (причем более стабильная форма — ритонавир-II — как назло, значительно хуже поглощается организмом). Компания «Varda Space Industries» предположила, что в условиях невесомости можно будет эффективно производить менее стабильную форму ритонавир-I. И именно получение химически чистого ритонавира-I и стало задачей первого эксперимента.

Экспериментальный спутник-фабрикатор W-1 был запущен в июне 2023 года ракетой-носителем Falcon-9 компании SpaceX. Запуск состоялся в ходе миссии «Transporter-8», т.е. спутник-фабрикатор представлял собой лишь часть выводимой на орбиту многочисленной нагрузки из малых сателлитов. Возвращение спускаемой капсулы с полезной нагрузкой изначально планировалось на июль-август 2023 года... но тут вмешалась вечная проблема американской космонавтики: бюрократия.

Для посадки капсулы на военном полигоне в штате Юта, компании «Varda Space» потребовалось получить отдельное согласование. В принципе, такого рода согласования являлись достаточно рутинной частью процесса, и никаких препятствий не ожидалось. Но... незадолго до этого, Федеральное Агентство Авиации США (англ. Federal Aviation Administration — FAA) приняло новый свод правил, призванный упростить процедуру лицензирования доставки грузов с орбиты. И, как часто водится у бюрократов, результаты получились обратными. Лицензирование по новым правилам FAA потребовало множества дополнительных согласований между организациями, ранее в этом не участвовавшими, и в итоге привело к тому, что «Varda Space» в лицензии отказали.

Пока W-1 продолжал вращаться вокруг Земли, компания лихорадочно искала альтернативы. В качестве возможного решения было предложено договориться с правительством Австралии об использовании их ракетного полигона в Коонибба (штат Южная Австралия). Но в конечном итоге, бюрократический затор удалось преодолеть, и 21 февраля 2024 года посадочный аппарат W-1 мягко опустился на американскую землю в штате Юта.

Эксперимент «Varda Space» представляет собой значительную веху в плане коммерческого освоения Космоса. И по целому ряду причин:

* Была успешно продемонстрирована возможность промышленного производства фармацевтической продукции в условиях невесомости — причем на борту относительно дешевого беспилотного спутника. Все предшествующие эксперименты такого рода проводились на пилотируемых космических станциях, что существенно... ограничивало их экономическую эффективность и потенциал развития.

* Компания «Varda Space Industires» стала третьей частной компанией (после SpaceX и Boeing) успешно построившей и испытавшей космический аппарат, способный к входу в атмосферу и мягкой посадке на Землю. Разумеется, космическая капсула W-1 значительно меньше транспортных кораблей Dragon и Starliner. Но она и существенно дешевле — что делает спутниковые платформы «Varda Space» особенно интересными для клиентов, заинтересованных в отправке грузов на орбиту с последующим их возвратом.

* Также «Varda Space» предложила потенциальным клиентам дополнительный сервис, не связанный с прямым назначением ее аппаратов; гиперзвуковые исследования. Входящие в атмосферу из Космоса капсулы представляют собой готовые платформы для изучения гиперзвуковой аэродинамики и связанных с ней процессов и явлений. По имеющимся данным, работами «Varda Space» уже заинтересовались военно-воздушные силы США — размещение сенсорной аппаратуры и экспериментальных моделей на капсулах обойдется гораздо дешевле строительства монументальных гиперзвуковых аэродинамических труб!

В настоящее время, «Varda Space Industries» уже подписала контракт со SpaceX на еще три орбитальных запуска. В перспективе, компания также планирует использовать ракету-носитель «Photon» от Rocket Lab. Не ограничиваясь демонстрацией фармацевтического производства, «Varda Space Industries» также планирует продемонстрировать производство на орбите особо чистых оптических волокон и изготовление полупроводниковой микроэлектроники. 

Капитализм потянулся, и достал рукой до звезд. И провозгласил: "моё!"

Comments

[bash-m-ak.livejournal.com]

Для полупроводниковой промышленности главное — повторяемость. Сотня кг даже очень чистого кремния никому и нахрен не уперлись — потребности промышленности 10 млн. тонн. Если вы не можете обеспечивать регулярные поставки в размере хотя бы млн т. в год (ну может несколько сотен тысяч т.), то ваш кремний, каким бы хорошим он не был, нахрен никому не уперся — под него технологии переделывать никто не будет. А такие объемы находятся за пределами возможностей современной космической индустрии.

[katarkon.livejournal.com]

Под ядерно легированный кремний тем не менее технологии создали. А его порядка сотни-другой тонн в год производят.

[am210.livejournal.com]

Ошибка в 400 раз.
(https://www.livejournal.com/away?to=https%3A%2F%2Fwww.eetimes.eu%2Fsilicon-wafer-shipments-up-3-9-in-2022-says-semi%2F) (https://www.livejournal.com/away?to=https%3A%2F%2Fwww.eetimes.eu%2Fsilicon-wafer-shipments-up-3-9-in-2022-says-semi%2F)www eetimes eu/silicon-wafer-shipments-up-3-9-in-2022-says-semi/ (https://www.livejournal.com/away?to=https%3A%2F%2Fwww.eetimes.eu%2Fsilicon-wafer-shipments-up-3-9-in-2022-says-semi%2F)

[In 2022, worldwide silicon wafer shipments increased 3.9% year over year, to 14,713 million square inches.]

приняв толщину за 1мм получим
15000e6*0.0254^2*0.001 ~= 10000 кубометров кремния в год или 25тыс.
тонн. Процент особо чистого будет сильно меньше, скажем 10% ~2500 тонн.
Starship ~ 100 тонн или 4% годового объема особо чистого кремния.

[bash-m-ak.livejournal.com]

Производство кремния в 2023г 9 млн т. (https://www.statista.com/statistics/573585/global-silicon-production/ (https://www.statista.com/statistics/573585/global-silicon-production/)) Доля полупроводниковой промышленности и солнечных батарей в потреблении кремния была 15% в 2017г (https://www.osti.gov/servlets/purl/1497235 (https://www.osti.gov/servlets/purl/1497235)) полагаю сейчас существенно больше. Растет экспоненциально.

Сколько будет весить оборудование и расходные материалы, для производства хотя бы одной чушки монокристалического кремния стандартным диаметром 450мм и длинной 3м? Хотя бы сколько запусков старшипа потребуется, чтобы просто солнечные батареи и аккумуляторы в космос вывести в достаточном для производства одной чушки объеме?