Фабрики будущего переместятся в космос

Частные космические компании Blue Origin и SpaceX часто обвиняют в тщеславии, а их создателей называют плутократами, которые наживаются на налогоплательщиках. Однако именно благодаря им стоимость доставки оборудования и грузов на орбиту значительно подешевела. В эпоху космических шаттлов отправка одного килограмма грузов обошлась бы в $30 000, а сегодня стоимость составляет $5000, причем повторные запуски уже летавших ракет позволят снизить эту цену еще в несколько раз.

Космические сердца

Некоторые компании уже строят планы по созданию промышленных космических комплексов. Производитель 3D-принтеров стволовых клеток nScrypt, создатель биочернил Bioficial Organs и экспериментальная компания Techshot планируют печатать функциональные «заплатки» из сердечной ткани на МКС к 2019 году. Исследователи уже испытали возможность 3D-печати стволовых клеток сердца в режиме симулированной невесомости.

Печатать функциональные сердца на Земле мешает гравитация. Чтобы сформировалась здоровая сердечная ткань, необходимо поддерживать смесь из стволовых клеток и питательных веществ в жидком состоянии. Ведущий исследователь Techshot Юджин Боланд описывает сердце как четыре пустоты, заключенные в мышцу. Создание каркасной структуры из жидкого материала — крайне сложная задача, а ученым пока не удалось создать каркас для выращивания клеток, который можно было бы извлечь или растворить без вреда для организма.

В космосе сердце можно печатать и без каркаса — его структура сохранится за счет микрогравитации. При этом скорость 3D-печати увеличится в 100 раз, а доставить готовые органы на Землю удастся спустя 45 дней после начала культивации.

Драгоценные кабели

Американская компания FOMS получила грант на промышленное производство на МКС. Проект стартует уже в 2018 году. Однако компании пришлось отказаться от своей первоначальной идеи — добычи платины в космосе. Хотя один килограмм платины на Земле стоит $30 000, такая стоимость все равно не позволяет сделать космическую добычу драгоценного металла выгодной.

FOMS планирует производить в космосе уникальные волоконно-оптические кабели. Традиционные ВОК оцениваются в $3000-5000 за килограмм. Созданный в космосе кабель потребует меньше энергии и позволит передавать больше данных с минимумом помех, что повысит стоимость в несколько раз. Цена одного килограмма может доходить до нескольких миллионов долларов, поэтому производить его в космосе выгодно.

Произведенный в условиях невесомости ВОК отличается большей чистотой, что сокращает риск потери сигнала и позволяет отправлять больше данных при меньших расходах энергии. Отправлять кабель на Землю будут частные компании — например, SpaceX, которая предлагает самую низкую на рынке цену за отправку грузов в космос.

Ядовитые солнечные панели

Некоторые продукты после производства не придется даже возвращать на Землю. Один из таких примеров — арсенид галлия, который идеально подходит для создания высокоэффективных солнечных панелей. Одна 8-дюймовая пластина из такого материала обойдется в $5000. При этом ее производство приводит к выбросу токсичных побочных продуктов.

КПД традиционных кремниевых солнечных панелей составляет от 15 до 20%, тогда как модули из арсенида галлия обладают эффективность около 40% и доходят до 60%. Размещенный на орбите солнечный коллектор шириной в километр будет собирать энергию Солнца и отправлять ее на Землю с помощью микроволн.

С идеей перенести производство в космос выступает глава Blue Origin и Amazon Джефф Безос. Он считает, что для спасения Земли тяжелую промышленность следует перевести в космос, а планету оставить для проживания и мелкого производства. Безос предлагает наладить в космическом пространстве производство полупроводников, которое требует колоссальных ресурсов. На создание одной интегральной схемы уходит 2200 галлонов воды, а в одном только 2015 году было произведено 900 млн таких схем. Компания Безоса Blue Origin в ближайшие годы организует «амазоноподобную» доставку грузов на Луну.