芯片制造“卷”上天！英国公司在轨道上炼晶，纯度最高提升数千倍

总部位于英国的Space Forge计划在太空中建立“工厂”，制造半导体材料。公司表示，在太空中制造这些技术将带来半导体效率的“巨大提升”。图中为其ForgeStar-1工厂卫星的制造模型。点击图片查看更多。

在威尔士加的夫的实验室里，一种可能彻底改变人类精密制造格局的技术正在破茧。据美国有线电视新闻网报道，英国初创公司 Space Forge 宣布，其在制造用于地球半导体工业的超高品质晶体“种子”方面取得了关键里程碑。他们的目标直指苍穹：将工厂送入太空，为量子计算、AI数据中心及国防建设生产“地球无法制造”的顶级材料。

Space Forge于2025年10月在抛物线飞行中测试了隔热罩的展开能力，该飞行短暂进入微重力环境。ForgeStar-1任务结束后，公司计划首次在太空中测试该护盾。

微重力下的“炼金术”：纯度提升数千倍

2025年6月，Space Forge 研发的“ForgeStar-1”微波工厂卫星搭乘 SpaceX 火箭升空。这台洗衣机大小的装置能在轨道上产生等离子体，并将气体加热至1000摄氏度，为未来先进晶体的生产奠定基础。

该公司于2025年6月将ForgeStar-1卫星送入轨道，图示图中显示。原型空间工厂能够产生等离子体——将气体加热至1000摄氏度（1832华氏度）——这是制造超高品质半导体材料的重要里程碑。

“与地球相比，太空提供了无与伦比的工业基础，”Space Forge 首席执行官兼联合创始人 Joshua Western 解释道。在微重力环境下，半导体材料的原子排列更加规律；加之太空真空环境极大地降低了污染风险，使得生产出的晶体纯度能比地面高出“数百甚至数千倍”。

这种有序的结构和极高的纯度，意味着半导体效率将实现“大幅提升”。Western 表示，公司计划在两年内将商业化生产系统送入轨道。

挑战：监管真空与“跨星际”税收

尽管技术前景广阔，但现实阻力不容小觑。Western 直言：“监管无疑是最大的挑战。”尽管 ForgeStar-1 的建造仅耗时七周，但获得发射许可却整整花了两年半。

ForgeStar-1从加利福尼亚州范登堡太空军基地搭载SpaceX火箭发射。“你能通过胸膛感受到发射载具的震动。这是我永远不会忘记的事情，“Space Forge 首席执行官兼联合创始人约书亚·韦斯特恩说。“我哭了很多。”

更奇特的难题在于法律归属。由于没有国家拥有太空主权，这些从天而降的昂贵材料该如何征税？“生产的货物并非在抵达的国家制造，但也并未在其他国家制造，”Western 说道。

这一身份难题背后隐藏着巨大的经济价值。Western 透露，太空制造的化合物每公斤价值可达数千万美元；而那些此前仅存在于推测中的新材料组合，其价值更是不可估量。

返航：撑起一把“太空保护伞”

然而，太空制造的材料如何安全、廉价地回到地球，是行业公认的“痛点”。斯坦福大学 XLab 前研究员、Astral Materials 创始人 Jessica Frick 认为，在证明材料能可靠、高频地从低轨道返回之前，行业的采用门槛将非常高。

西方公司表示，公司将在太空中制造的晶体“种子”价值将达到每公斤数千万美元。他补充说，太空制造还“使数百种新材料组合”成为可能，此前仅被推测。图中，一个太空制造的芯片对着一个地球芯片。

为此，Space Forge 正在开发一种独特的隔热罩，其原理类似于一把可展开的降落伞。“它最好用《欢乐满人间》（Mary Poppins）里的雨伞来形容，”Western 形象地比喻道，“这基本上是一个太空级伞，在任务结束时展开，让我们能从轨道一路漂回地面。”

未来：让“太空制造”变得无聊

根据德勤分析，在 AI 热潮推动下，全球半导体市场规模预计在 2027 年达到 1 万亿美元。哈佛商学院高级副院长 Matthew Weinzierl 虽然对未来十年的大规模商业可行性持谨慎态度，但他认为：“在太空中制造某些产品具有经济可行性是‘不可避免’的。”

公司希望在未来两年内将商业生产系统送入轨道。为了将工厂送回地球，太空锻造正在开发一种名为普里德温的隔热盾——取自亚瑟王传说中的盾牌，渲染图中展示了它——它将像“欢乐满人间”......太空级雨伞，“Western说。

目前，Space Forge 已筹集 3000 万美元资金，资方包括北约创新基金。Western 满怀憧憬地表示，他希望十年后，当人们听说手机里的芯片是太空制造时，不再感到惊奇，“当这一天到来，我就知道我们成功了。”

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