Hogy néz ki egy űrgyár?

Az űrbeli gyártóegységek nem a földihez hasonló módon fognak üzemelni, teljesen máshogy kell elképzelni a működésüket: a munka egészét automata rendszerek végzik el, amelyek önállóan állítják elő a terméket az űrben, majd a kész végeredmény a minigyárral együtt érkezik vissza a Földre a munka végeztével. Legalábbis ez az elképzelése a Space Forge nevű walesi vállalat alapítóinak, akik a cég speciális, újrafelhasználható űreszközeit a földönkívüli gyártás piacának beindítására szánják.

A ForgeStar Orbital Vehicle 1 (FSOV-1) elnevezésű gyártóegységek egy-egy bőrönd méretű műholdból és a bennük található robotizált berendezésből állnak majd, és a nagyjából 500 kilométeres magasságban található keringési pályájukra rakéták segítségével jutnak fel. A cég legnagyobb újítása, hogy a műholdjaikat újrafelhasználható, a Földre visszatérő egységeknek tervezik meg, amelyeket újabb alapanyagokkal tölthetnek meg a termékek elkészülte után, hogy aztán újra az űrbe induljanak. A ForgeStar egységekben a bennük készülő termék jellegétől függően egy-hat hónapig zajlik a munka, és a szűkös helynek köszönhetően csak kevés, viszont minőségi és exkluzív anyag előállítására, valamint kísérletezésre és tesztelésre adnak lehetőséget.

In-space manufacturing features heavily in the newly released @spacegovuk UK Space Strategy...

We're excited to be at the forefront of this growing industry - discover how we're pioneering technologies to create a dedicated returnable platform, enabling microgravity on demand? pic.twitter.com/bV4QSiSZBa

— Space Forge (@Space_Forge) September 29, 2021

A műholdak pontos működéséről, például arról, hogy milyen módszerrel térnek vissza a Földre, vagy egyáltalán mennyibe kerülne a gyártás a segítségükkel, a Space Forge még nem adott részletes információkat, de annyit biztosan lehet tudni, hogy a műholdak építése már megkezdődött, és a legelső demonstrációs missziót a jövő év végére tervezik elindítani.

A néhány hónappal ezelőtt még csak a két alapítótagból álló cég az elmúlt időkben villámgyorsan bővült, immár 25 főt foglalkoztatnak, a terveik megvalósítását pedig a különböző intézményektől beérkező pénzügyi támogatások is elősegítik. A projekt finanszírozói között sok más cég mellett megtalálható a berlini World Fund, egy újonnan alapított szervezet, amely a zöld technológiákra fókuszál, a Walesi Fejlesztési Bank, az Egyesült Királyság Űrügynöksége és az Európai Űrügynökség (ESA) is, amely a Boost! programon keresztül azoknak a kereskedelmi szolgáltatóknak a munkáját támogatja, amelyek az űrbeli szállítás területére szakosodtak, beleértve az űreszközök Földre való visszajuttatását is. Az ESA 2,4 millió dolláros szerződése mellett 10,2 millió dollárt sikerült összegyűjtenie a befektetőktől a cégnek decemberi hírek szerint, amivel jócskán túllépték az előzetesen kijelölt céljaikat, ez a bizalom a Space Forge programja iránt arra is utalhat, hogy egyre növekszik az érdeklődés az űrbeli gyártással kapcsolatban a világ minden táján.

Mi készül az űrgyárban?

A ForgeStar egységeiben elsősorban azok a termékek készülhetnek majd, amelyekről köztudott, hogy mikrogravitációs környezetben sokkal jobb minőségben állíthatóak elő, mint a Földön és amelyekre nagy kereslet is kínálkozik, hiszen az egyelőre még mindig csillagászati összegbe kerülő űrbe való szállítás költségei csak akkor térülnek meg, ha az áru biztosan magas színvonalú és egyedi produktumot képvisel, amelyet a megfelelő áron vesznek át a megrendelők. Ilyen árucikk lehet például a Zblan nevű fluoridüvegből kialakított optikai kábel, amelynek a Nemzetközi Űrállomáson készülő változatai sokkal tisztábbak és kristályosodástól mentesek, és emiatt tízszer vagy akár százszor jobb adatforgalmat biztosítanak, mint a hagyományos körülmények között készült változatok.

Mivel az optikai kábelekre nagy szükség van a kommunikációs infrastrukturák kialakítása során, ezért a Zblanra is minden bizonnyal akadna kereslet, bár az még a távoli jövő ígéretének tűnik, hogy a sok-sok kilométer hosszú, kontinenseket összekötő tengeri kábeleket is ebből az anyagból gyártsák, noha pont ezen a területen lenne a legnagyobb szükség a minél kisebb veszteséggel működő adattranszferre.

A másik különleges anyag, amely a Space Forge listáján szerepel az a nehezen kialakítható, vagy akár egyelőre még nem is létező fémötvözet, vagy fémötvözetek, amelyek létrejöttéhez szintén a mikrogravitációra van szükség. Az ólmot is tartalmazó elegyek készítése során például a nehéz fém a gravitáció hatására a keverék aljára süllyedhet, a mikrogravitáció viszont teljesen újfajta ötvözésre adna lehetőséget, akár egymással nehezen vegyíthető elemek felhasználásával is. Ha a Földön könnyű alumíniumot és nehéz ólmot kevernek egymással végeredménynek "nem egy szép ötvözetet kapunk, hanem olyan ötvözetet, aminek a tetején egy réteg alumínium, az alján ólom van" - magyarázta Andrew Bacon, a Space Forge társalapítója a Business Insidernek -

"Ha ezt az űrben csinálod, mikrogravitációban, ott nincs fent és lent. A fémek sokkal jobban keverednek egymással.

Ami azt jelenti, hogy biztosan készíthetünk olyan új ötvözeteket, amelyeket vagy nagyon bonyolult vagy egyenesen lehetetlen a Földön előállítani."

A Space Forge ötlete az űrbeli gyártás nagy léptékű megvalósításáról nem egyedülálló, a Nemzetközi Űrállomáson jelenleg is zajlanak a Zblannal, az emberi szívsejtek 3D nyomtatásával vagy a fémötvözetekkel való kísérletek, és több cégnek, köztük a Made in Space-nek vagy az Axiom Space-nek is vannak tervei az űrben való gyártással kapcsolatosan, bár egyikük sem a Space Forge-éhoz hasonló moduláris, automatizált, emberektől távol működő műholdakon képzeli el a gyártás jövőjét.

A DARPA, az Egyesült Államok Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Ügynöksége viszont még a Föld körüli pályánál is távolabbra helyezné ki a gyártósorait NOM4D program keretében, egyenesen a Holdra, igaz, hogy ebben az esetben nem optikai kábeleket, hanem az űrutazáshoz és a Holdon való tartózkodáshoz szükséges nagy méretű struktúrákat, napelemeket és antennákat készítenének, hogy ezzel is redukálják a Földről való szállítás költségeit.

(Fotó: Space Forge, DARPA)

Ezt a három dolgot sokkal jobb az űrben gyártani, mint a Földön Ha a jövőben űrvárosok, és űrhotelek épülnek majd távol a Földtől, miért ne nyílhatának gyártósorok is, ahol made in space termékeket dobozolnának az asztronauták?