El futuro de los chips y las medicinas se escribirá en fábricas espaciales
Jessica Frick quiere construir hornos en el espacio. Su empresa, Astral Materials, con sede en California, está diseñando máquinas capaces de cultivar en órbita materiales valiosos que podrían utilizarse en medicina, semiconductores y otros campos. O, como ella dice: «Estamos construyendo una caja que hace dinero en el espacio».
Los científicos llevan tiempo sugiriendo que el entorno de microgravedad de la órbita terrestre podría permitir la producción de productos de mayor calidad que los que se fabrican en la Tierra. Los astronautas ya experimentaron con cristales, un componente crucial de los circuitos electrónicos, en 1973, en la estación espacial Skylab de la NASA. Pero los avances fueron lentos. Durante décadas, la fabricación en el espacio ha sido más experimental que comercial.
Esto está a punto de cambiar. Una serie de nuevas empresas, como Astral, aprovechan el abaratamiento de los costos de lanzamiento al espacio y las nuevas formas de devolver objetos a la Tierra para reactivar la fabricación espacial. Según Mike Curtis-Rouse, responsable de mantenimiento, ensamblaje y fabricación en órbita de la organización británica de investigación Satellite Applications Catapult, el sector está experimentando un crecimiento «masivo». Añade que para 2035 «la previsión es que la economía espacial mundial sea una industria multimillonaria, de la que la fabricación en el espacio ronde probablemente los 100 billones de dólares». La ausencia de gravedad el espacio permite procesos de fabricación únicos que no pueden reproducirse en la Tierra, gracias a la interesante física de la casi-ingravidez.
El Micro Bio Space LAB, una pequeña unidad de bioexperimentación que realiza experimentos automáticamente a bordo de un satélite, se lanzará el 22 de abril.
Semillas espaciales para microchips
Uno de estos procesos es el crecimiento de cristales, en particular la producción de cristales semilla, que desempeñan un papel vital en la fabricación de semiconductores. En la Tierra, los ingenieros toman un pequeño cristal semilla de silicio de gran pureza y lo sumergen en silicio fundido para crear un cristal más grande de silicio de alta calidad que puede cortarse en obleas y utilizarse en electrónicos. Pero el efecto de la gravedad en el proceso de crecimiento puede provocar impurezas. «El silicio tiene ahora un problema irresoluble», afirma Joshua Western, director general de la empresa británica Space Forge. «Básicamente, no podemos conseguir que sea más puro». Cultivar estos cristales semilla en el espacio podría dar lugar a obleas mucho más puras.
La empresa de Frick, Astral planea hacerlo con un horno del tamaño de un mini refrigerador que alcanza temperaturas de unos 1,500 grados Celsius (2,700 grados Fahrenheit). Las aplicaciones del crecimiento de cristales no se limitan a los semiconductores, sino que también podrían dar lugar a productos farmacéuticos de mayor calidad y otros avances en la ciencia de los materiales.
Otros productos fabricados en el espacio podrían obtener beneficios similares. En enero, China anunció que había fabricado en su estación espacial Tiangong una nueva aleación metálica pionera, mucho más ligera y resistente que las aleaciones comparables en la Tierra. Y el entorno único con baja gravedad puede ofrecer nuevas posibilidades en la investigación médica. «Cuando desconectas la gravedad, puedes fabricar algo parecido a un órgano», afirma Mike Gold, presidente de la división espacial civil e internacional de Redwire, una empresa de Florida que lleva años experimentando con la fabricación en el espacio en la Estación Espacial Internacional. “Si intentáramos hacer esto en la Tierra, se aplastaría”.
Un alto mando de la Fuerza Espacial alertó que China está cerrando la brecha de “superioridad espacial” luego de detectar prácticas de combate entre satélites chinos en la orbita terrestre baja.
El reto de hacer una fábrica en órbita
Uno de los principales retos de la fabricación espacial es cómo transportar los equipos al espacio y los productos de vuelta a la Tierra de forma que la producción a gran escala sea viable. Pero cohetes como el Falcon 9 de SpaceX han reducido drásticamente el coste de acceso al espacio, mientras que empresas como Space Forge y la firma californiana Varda Space Industries están desarrollando cápsulas sin tripulación que podrían transportar equipos como el horno de Astral y devolver materiales a la Tierra.
Varda ya ha lanzado tres misiones para demostrar esta capacidad, haciendo aterrizar cápsulas en el desierto de Utah y en el interior de Australia. En su primera misión, el año pasado, la empresa logró cultivar cristales de un medicamento antiviral llamado ritonavir. Eric Lasker, director de ingresos de Varda, dice que el potencial de mercado y los beneficios para la salud podrían ser «bastante espectaculares» para productos como éste. «Puede ayudar mucho a la gente acá abajo», afirma.
A medida que la capacidad de fabricación en órbita aumente en los próximos años, las cosas podrían escalar rápidamente. «Creo que las instalaciones de fabricación en órbita serán como fábricas en el espacio», dice Lasker. «Veremos estaciones o vehículos ya construidos. No es difícil imaginar ese futuro».
Más lejos, existe la perspectiva de utilizar recursos del propio espacio en la fabricación, en lugar de enviar materiales hacia arriba. AstroForge, con sede en California, tiene previsto aterrizar el año que viene en un posible asteroide metálico y ver si puede extraer material utilizable. Los asteroides podrían ser ricos en metales de alto valor, como los del grupo del platino, pero también en agua y otros recursos.
Pero eso es el futuro. Ahora mismo, la fabricación espacial sigue «pareciendo una novedad», dice Curtis-Rouse, pero «creo que muy rápidamente, dentro de 10 años, se verá como algo habitual».
Artículo originalmente publicado en WIRED, adaptado por Daniela Vilchis.