ForgeStar-1: Kaip pirmasis Jungtinės Karalystės orbitoje veikiantis mikroschemų gamybos fabrikas formuoja ateitį erdvėje gaminant puslaidininkius

• Kintanti rinka erdvėje gaminant puslaidininkius
• Inovacijos, skatinančios orbitinių mikroschemų fabrikų technologijas
• Pagrindiniai žaidėjai ir strateginiai žingsniai orbitinių fabrikų sektoriuje
• Numatoma plėtra ir investicijos į erdvėje gaminamas mikroschemas
• Jungtinės Karalystės pozicija pasaulinėje orbitinių puslaidininkių ekosistemoje
• Ilgalaikės pasekmės orbitinių fabrikų puslaidininkių pramonei
• Kliūtys ir proveržiai: rizikų ir naudos navigavimas gaminant orbitoje mikroschemas
• Šaltiniai ir nuorodos

“Aprėptis: Šiame pranešime pateikiami pasauliniai pokyčiai, susiję su krašto kompiuterija, nuo 2025 m. birželio 1 d. iki 2025 m. liepos pradžios, įskaitant regioninius naujienas, pramonės tendencijas, rinkos prognozes ir ekspertų įžvalgas.” (šaltinis)

Kintanti rinka erdvėje gaminant puslaidininkius

ForgeStar-1 paleidimas 2024 m. birželio mėn. žymi reikšmingą etapą JK ir pasaulinėje puslaidininkių pramonėje, nes tai yra pirmasis specialiai British missiją gaminti puslaidininkius orbitoje. Sušalus Welsh startup Space Forge, ForgeStar-1 yra grąžinamas, perdirbamas palydovas, sukurtas pasinaudoti unikaliu mikrogravitaciniu ir labai švariu erdvės aplinka, kad būtų gaminami pažangūs medžiagos ir mikroschemos su savybėmis, nesiekiamomis Žemėje.

• Rinkos galimybė: Pasaulinė puslaidininkių rinka prognozuojama pasiekti 1 trilijoną dolerių iki 2030 m., reaguojant į didelės galios kompiuteriai, dirbtinio intelekto ir naujos kartos elektronika. Erdvėje vykstančio gamyba galėtų spręsti kritinius išvalymo, defektų rodiklių ir medžiagų inovacijų problemas, siūlydama konkurencinį pranašumą kvantinės kompiuterijos, energijos elektronikos ir aviacijos pramonėje.
• Technologinė diferenciacija: ForgeStar-1 orbitinis fabrikas siekia išnaudoti mikrogravitaciją, kad sukurtų puslaidininkius su mažiau dislokacijų ir aukštesne kristaliniškumo kokybe. Tai galėtų leisti gaminti galio nitridą (GaN) ir silicį karbidą (SiC) plokštes su puikiu našumu, kurios didžiulės paklausos yra elektriniams automobiliams ir atsinaujinančios energijos sistemoms (EE Times).
• Tiekimo grandinės atsparumas: JK įėjimas į erdvėje gaminamas mikroschemas vyksta vykdant nuolatinį susirūpinimą dėl puslaidininkių tiekimo grandinės pažeidžiamumo, pabrėžto neseniai pasauliniais trūkumais. Sukurdama orbitinį fabriką, Space Forge pozicionuoja JK kaip potencialų lyderį naujos kartos mikroschemų gamyboje, mažinant priklausomybę nuo žemyninių fabų ir geopolitinių rizikų (Financial Times).
• Komercinimas ir partnerystės: Space Forge užmezgė partnerystes su Europos kosmoso agentūra ir privatūs investuotojai, parodydami didėjantį pasitikėjimą komerciniu galimybėmis erdvėje vyksiančios gamybos. Įmonės verslo modelis apima pagamintų plokščių grąžinimą į Žemę dėl integracijos į sausumos tiekimo grandines, su ateities planais orbitinių surinkimų ir tiesioginio paskirstymo (SpaceNews).

Kuomet ForgeStar-1 pradeda savo misiją, ji ne tik vadovauja naujai epochai JK kosmoso sektoriuje, bet ir nustato pagrindą transformaciniam pokyčiui, kaip ir kur gaminamos pažangiausios puslaidininkiai pasaulyje.

Inovacijos, skatinančios orbitinių mikroschemų fabrikų technologijas

ForgeStar-1 paleidimas žymi reikšmingą etapą orbitinių mikroschemų fabrikų technologijoms, pozicionuodamas JK priekyje erdvėje vykstančio gamybos. Sušalus Welsh startup Space Forge, ForgeStar-1 yra pasaulio pirmasis grąžinamas ir perdirbamas palydovas, sukurtas specialiai mikrogravitacinės gamybos, kuriame pagrindinis dėmesys skiriamas puslaidininkų ir pažangių medžiagų gamybai.

Mikrogravitacijos aplinka siūlo unikalius privalumus mikroschemų gamybai, įskaitant sumažintus defektus, patobulintą kristalų augimą ir galimybę kurti grynesnes medžiagas. Šie privalumai ypač svarbūs puslaidininkių pramonei, kur net menki defektai gali paveikti veikimą. ForgeStar-1 pasinaudoja šiomis sąlygomis, kad gamintų didelės vertės mikroschemas ir medžiagas, kuriuos sunku arba neįmanoma gaminti Žemėje.

Paleistas 2024 m. sausio mėn. su SpaceX Falcon 9 raketa (BBC), ForgeStar-1 yra sukurtas dirbti žemoje Žemės orbitoje, vykdyti gamybos procesus, o tada saugiai grąžinti savo krovinį į Žemę komerciniam naudojimui. Ši grąžinimo galimybė yra pagrindinė inovacija, nes ji leidžia atgauti ir pakartotinai naudoti tiek palydovą, tiek pagamintus produktus, reikšmingai sumažinant išlaidas ir aplinkos poveikį, palyginti su vienkartinėmis misijomis.

JK vyriausybė pripažino orbitinės gamybos strateginę svarbą, remdama Space Forge per finansavimą ir reguliacinį palengvinimą. Pasaulinė erdvėje vykstančios gamybos rinka prognozuojama pasiekti 10 milijardų dolerių iki 2030 m. (McKinsey), puslaidininkai ir pažangios medžiagos sudarys didelį šios rinkos dalį. ForgeStar-1 sėkmė galėtų paskatinti tolesnes investicijas ir inovacijas šiame sektoriuje, nustatydama JK kaip lyderę naujajame erdvėje vykstančių fabrikų rinkoje.

• Perdirbama platforma: ForgeStar-1 dizainas leidžia kelias misijas, mažinant atliekas ir eksploatavimo išlaidas.
• Mikrogravitacinė gamyba: Leidžia gaminti aukštesnės kokybės puslaidininkius ir medžiagas.
• Komercinė galimybė: Galimybė grąžinti produktus į Žemę atveria naujas pajamų srautas JK kosmoso pramonei.
• Strateginė parama: Paremtas JK vyriausybės iniciatyvomis, siekiančiomis skatinti konkurencingą kosmoso sektorių.

Kuomet ForgeStar-1 prasideda savo veiklos fazėje, ji nustato precedentą būsimoms orbitinėms fabrikams, demonstruodama komercinį ir technologinį potencialą gaminant erdvėje.

Pagrindiniai žaidėjai ir strateginiai žingsniai orbitinių fabrikų sektoriuje

ForgeStar-1: vadovaujantis JK orbitoje veikiantis mikroschemų fabrikas

ForgeStar-1, sukurtas JK pardavėjo Space Forge, žymi svarbų žingsnį orbitinių fabrikų sektoriuje. Paleistas 2024 metais, ForgeStar-1 yra pasaulio pirmasis grąžinamas, erdvėje veikiantis gamybos palydovas skirtas gaminti pažangias medžiagas ir puslaidininkius mikrogravitacijoje. Šis projektas pozicionuoja JK priekyje erdvėje vykstančio mikroschemų gamybos, sritis, kuri turėtų pakeisti didelės vertės gamybą pasinaudojant unikaliomis erdvės sąlygomis.

• Technologinė inovacija: ForgeStar-1 naudoja mikrogravitacijos aplinką gaminant puslaidininkius ir pažangias medžiagas su mažiau defektų ir geresnėmis savybėmis, palyginti su Žemėje vykdomu gamyba. Palydovas sukurtas kelioms misijoms, jis gali grįžti į Žemę su baigtomis prekėmis ir vėl pakilti kitoms gamybos ciklams (BBC).
• Strateginiai partnerystės: Space Forge užmezgė bendradarbiavimą su JK Kosmoso agentūra ir Europos Kosmoso agentūra, taip pat su privačiais sektoriaus partneriais, siekdama paspartinti orbitinių fabrikų plėtrą ir diegimą (JK vyriausybė).
• Rinkos poveikis: Pasaulinė puslaidininkių rinka prognozuojama pasiekti 1 trilijoną dolerių iki 2030 m. (McKinsey). ForgeStar-1 gebėjimas gaminti aukštesnės kokybės mikroschemas orbitoje gali suteikti JK konkurencinį pranašumą šioje sparčiai augančioje srityje.
• Grąžinimas ir pakartotinis naudojimas: Skirtingai nuo ankstesnių erdvėje vykstančių gamybos eksperimentų, ForgeStar-1 yra sukurtas pilnam pakartotinui naudojimui, sumažinant išlaidas ir aplinkos poveikį. Sėkmingas jo grąžinimas į Žemę 2024 m. žymi svarbų etapą tvariame kosmoso gamyboje (SpaceNews).

ForgeStar-1 paleidimas ir veiklos sėkmė signalizuoja naują epochą orbitinių fabrikų sektoriuje. Sujungusi pažangias gamybos technologijas su mikrogravitacijos privalumais, Space Forge nustato precedentą ateities komerciniams kosmoso fabrikams ir pozicionuoja JK kaip lyderį naujos kartos puslaidininkų gamyboje.

Numatoma plėtra ir investicijos į erdvėje gaminamas mikroschemas

ForgeStar-1 paleidimas žymi reikšmingą etapą Jungtinės Karalystės ambicijose tapti lyderiu erdvėje gaminant puslaidininkius. Sukurtas Welsh startup Space Forge, ForgeStar-1 yra pasaulio pirmasis grąžinamas ir perdirbamas palydovas, skirtas especialiai gaminti erdvėje, su pagrindiniu dėmesiu kurti didelės vertės puslaidininkų mikroschemas mikrogravitacijos sąlygomis.

Space Forge požiūris išnaudoja unikalią erdvės aplinką – mikrogravitaciją, vakuumą ir ekstremalias temperatūras – kad būtų galima gaminti mikroschemas su aukštesnėmis medžiagų savybėmis ir mažiau defektų, palyginti su žemynine gamyba. Ši inovacija yra tikimasi spręsti kritines tiekimo grandinės silpnybes ir patenkinti augantį pasaulinį paklausą pažangiems puslaidininkiams, kurie prognozuojama pasiekti 1 trilijoną dolerių iki 2030 m..

• Investicijos ir finansavimas: Space Forge pritraukė reikšmingas investicijas, surinkdama daugiau nei 7,6 mln. svarų per paskutinį finansavimo etapą (2022 m. gruodžio mėn.), kad pagreitintų ForgeStar-1 ir būsimųjų misijų plėtrą ir diegimą.
• Numatoma plėtra: Įmonė planuoja plėsti orbitalinių fabrikų operacijas, su ambicijomis paleisti kelis ForgeStar platformų kasmet iki 2020 m. vidurio. Šis plėtros žingsnis tikimasi padėti JK tapti svarbiu žaidėju naujame erdvėje vykstančio gamybos sektoriuje, kurį analitikai vertina galintiems būti 1 trilijonas dolerių iki 2040 m..
• Strateginės partnerystės: Space Forge bendradarbiauja su JK Kosmoso agentūra, Europos Kosmoso agentūra ir privatūs raketų pakrovėjais, kad užtikrintų patikimą prieigą prie orbitos ir saugų gaminamų mikroschemų grąžinimą į Žemę.
• Ekonominis poveikis: ForgeStar-1 sėkmė galėtų paskatinti tolesnes investicijas JK kosmoso sektoriuje, remiančioms aukštą kvalifikaciją reikalaujančias darbo vietas ir skatinančioms inovacijas pažangių medžiagų ir elektronikos srityje.

Kuomet ForgeStar-1 ruošiasi savo pirmąjai misijai, projektas puikiai atspindi JK įsipareigojimą žengti į naujas puslaidininkių gamybos sritis. Jei sėkmingai, ji gali nustatyti precedentą didelio masto, tvariai ir didelės vertės mikroschemų gamybai erdvėje, permainę pasaulinę puslaidininkių kraštovaizdį.

Jungtinės Karalystės pozicija pasaulinėje orbitinių puslaidininkių ekosistemoje

ForgeStar-1 paleidimas žymi reikšmingą etapą JK ambicijų pasaulinėje orbitinių puslaidininkių ekosistemoje. Sukurtas Space Forge, Welsh startup, ForgeStar-1 yra pasaulio pirmasis grąžinamas ir perdirbamas palydovas, sukurtas specialiai erdvėje gaminant, su pagrindiniu dėmesiu puslaidininkių gamybai. Šis palydovas buvo numatytas paleidimui 2024 m., po ankstesnio bandymo 2023 m., kuris buvo sustabdytas dėl paleidimo nesėkmės (Space.com).

ForgeStar-1 misija yra pasinaudoti unikalia mikrogravitacijos aplinka žemoje Žemės orbitoje (LEO), kad būtų gaminamos didelio našumo puslaidininkų medžiagos, kurių gamyba Žemėje yra sudėtinga arba neįmanoma. Mikrogravitacija leidžia kurti grynesnius kristalus ir be defektų medžiagas, kurios yra kritiškai svarbios naujos kartos mikroschemoms, naudojamoms kvantinėje kompiuterijoje, pažangiuose jutikliuose ir labai efektyvios energijos elektronikoje (BBC).

Ši iniciatyva pozicionuoja JK kaip pionierių naujajame orbitinių fabrikų sektoriuje, kuris sparčiai augs, reaguojant į didėjantį pažangiųjų puslaidininkių poreikį. Pasak McKinsey, pasaulinė puslaidininkių rinka prognozuojama pasiekti 1 trilijoną dolerių iki 2030 m., remiantis AI, 5G ir automobilių pramonės taikymu. Nustatydama savo šaknį orbitinėje gamybos srityje, JK siekia užimti šio didelės vertės rinkos dalį ir sumažinti priklausomybę nuo žemyninių tiekimo grandinių, kurios tapo pažeidžiamos dėl geopolitinių ir logistinių trikdžių.

• Technologinė lyderystė: ForgeStar-1 grąžinimo platforma yra pasaulyje pirmoji, leidžianti kartoti misijas ir efektyviai gamybos ciklą.
• Strateginės partnerystės: Space Forge bendradarbiauja su JK Kosmoso agentūra, Europos Kosmoso agentūra ir privatūs raketų pakrovėjais, stiprindama JK vaidmenį pasaulinėje kosmoso ekonomikoje (Space Forge).
• Ekonominis poveikis: JK vyriausybė identifikavo erdvėje vykstančią gamybą kaip pagrindinę augimo sritį, turinčią potencialą kurti aukštos kvalifikacijos darbo vietas ir pritraukti tarptautines investicijas (JK Vyriausybė).

Apibendrinant, ForgeStar-1 yra ne tik technologinis proveržis, bet ir strateginė priemonė, pozicionuojanti JK pažangiausių orbitinių puslaidininkių revoliucijos priekyje ir stiprinanti jos statusą kaip pasaulinio inovacijų lyderio.

Ilgalaikės pasekmės orbitinių fabrikų puslaidininkių pramonei

Paleidus ForgeStar-1 iš Space Forge žymi reikšmingą etapą puslaidininkių gamybos evoliucijoje, pozicionuojant JK orbitinių fabrikų technologijų priekyje. Kaip pasaulio pirmasis grąžinamas ir perdirbamas palydovas, sukurtas erdvėje vykstančiam gamybui, ForgeStar-1 siekia išnaudoti unikalią mikrogravitacijos, vakuumo ir ekstremalių temperatūrų sąlygas žemoje Žemės orbitoje (LEO), kad būtų gaminamos pažangios puslaidininkų medžiagos ir mikroschemos, kurių gamyba Žemėje yra sudėtinga arba neįmanoma.

Erdvėje vykstančios fabriko, tokie kaip ForgeStar-1, siūlo keletą ilgalaikių pasekmių puslaidininkių pramonei:

• Patobulinta medžiagų grynumas ir našumas: Mikrogravitacija leidžia auginti be defektų kristalus ir kurti ultra-grynus puslaidininkų plokštes. Tai gali lemti mikroschemas su geresnėmis elektrinėmis savybėmis, didesniais derliais ir patikimumu, kurie yra kritiškai svarbūs naujos kartos taikymams, tokiems kaip kvantinė kompiuterija ir aukštos dažnio komunikacijos (Nature Reviews Materials).
• Tiekimo grandinės atsparumas: Pasiskirstant mikroschemų gamybą ir mažinant priklausomybę nuo žemyninių fabrikų, orbitinė gamyba galėtų sumažinti rizikas, susijusias su geopolitinėmis įtampomis, gamtos nelaimėmis ir tiekimo grandinės trikdžiais. Šis diversifikavimas tampa vis svarbesnis, nes pasaulinė puslaidininkių paklausa toliau auga (Puslaidininkų pramonės asociacija).
• Inovacijų pagreitinimas: Galimybė eksperimentuoti su naujomis medžiagomis ir procesais erdvėje gali pagreitinti naujų puslaidininkinių prietaisų kūrimą. ForgeStar-1 grąžinimo dizainas leidžia greitą iteraciją ir analizę, galinčią sutrumpinti R&D ciklus ir greičiau pristatyti pažangias mikroschemas rinkai (Space Forge News).
• Apžvalgos nauda: Gamyba erdvėje galėtų sumažinti mikroschemų gamybos ekologinį pėdsaką, sumažinant kenksmingų chemikalų ir didelių vandens naudojimo poreikį, kas yra didelės problemos tradicinėse puslaidininkių fabree (Tarptautinė energetikos agentūra).

Nors ForgeStar-1 vis dar yra ankstyvoje stadijoje, jos sėkmė galėtų paskatinti naują orbitinių fabrikų erą, transformuojančią puslaidininkių kraštovaizdį. JK lyderystė šioje srityje ne tik stiprina savo technologinį suverenumą, bet ir nustato precedentą tarptautinei bendradarbiavimui ir investicijoms į erdvėje gamybos infrastuktūrą.

Kliūtys ir proveržiai: rizikų ir naudos navigavimas gaminant orbitoje mikroschemas

Paleidus ForgeStar-1 žymi reikšmingą etapą orbitinių mikroschemų gamybos evoliucijoje, pozicionuojant JK priekyje šioje kylantiems sektoriuje. Sušalus Welsh startup Space Forge, ForgeStar-1 yra pirmasis pasaulyje grąžinamas ir perdirbamas palydovas, sukurtas specialiai erdvėje vykstančiai gamybai, pagrindiniu dėmesiu skiriant didelės vertės puslaidininkų ir pažangių medžiagų gamybai.

Kliūtys: techniniai, finansiniai ir reguliaciniai iššūkiai

• Techninė sudėtingumas: Gaminant mikroschemas mikrogravitacijoje siūloma unikalių privalumų – pvz., sumažinti defektai ir patobulinti medžiagų grynumą – bet taip pat susiduriama su dideliais inžineriniais iššūkiais. Reikia tvirtų, autonominių sistemų, sugebinčių veikti sudėtingoje žemoje Žemės orbitoje (LEO). ForgeStar-1 modulinis dizainas siekia spręsti šias problemas, tačiau patikimumas ir mastelis vis dar yra kliūtys (Nature).
• Finansinės investicijos: Orbitinių fabrikų paleidimo, veikimo ir grąžinimo išlaidos yra didelės. Space Forge surinkė daugiau nei 10 milijonų svarų finansavimo, tačiau gamybos masto didinimas tam, kad būtų galima konkuruoti su žemyninėmis fabomis reikalauja daug papildomų investicijų (JK Technologijų naujienos).
• Reguliaciniai suvaržymai: JK reguliacinė bazė erdvės veiklai vis dar plečiasi. Space Forge partnerystė su JK Kosmoso agentūra ir Civiline aviacijos tarnyba padeda formuoti naujas standartus orbitinėje gamyboje ir grąžinime, tačiau tarptautinis koordinavimas ir atitiktis išlieka sudėtingi (JK Vyriausybė).

Proveržiai: technologinės ir strateginės pažangos

• Mikrogravitacinė gamyba: ForgeStar-1 išnaudojama mikrogravitacijos aplinka gaminant puslaidininkius ir medžiagas su aukštesnėmis savybėmis, potencialiai revoliucionuojančiomis pramonę nuo elektronikos iki kvantinės kompiuterijos (Space.com).
• Perdirbama palydovo platforma: Skirtingai nuo tradicinių palydovų, ForgeStar-1 yra suprojektuotas keliose misijose, mažinant išlaidas ir aplinkos poveikį. Jo grąžinimo kapsulė leidžia atgauti pagamintas prekes sausumai, kas yra svarbus skirtumas rinkoje.
• Strateginės partnerystės: Bendradarbiavimas su JK Kosmoso agentūra, ESA ir privačiais investuotojais paspartina reguliacinių sistemų ir infrastruktūros plėtrą, pozicionuodamas JK kaip lyderį orbitinėje gamyboje (ESA).

Kuomet ForgeStar-1 ruošiasi savo kitam paleidimui, jos sėkmė galėtų paskatinti naują erą erdvėje vykdančių mikroschemų gamybos, subalansuojant reikšmingas rizikas su transformacine nauda JK ir pasaulinių puslaidininkių pramonei.

Šaltiniai ir nuorodos

• ForgeStar-1: vadovaujantis JK orbitoje veikiantis mikroschemų fabrikas
• ForgeStar-1
• 1 trilijonas dolerių iki 2030 m.
• Financial Times
• SpaceNews
• BBC
• McKinsey
• JK vyriausybė
• ForgeStar-1
• Space.com
• Space Forge
• Nature
• Puslaidininkų pramonės asociacija
• Tarptautinė energetikos agentūra
• ESA