Az Axiom Space vezetése egy eléggé elrugaszkodottnak tűnő ötlettel rukkolt elő nemrégiben, amikor Tajvanra látogattak, hogy felvázolják, miként lehetne tisztább, jobb minőségű, hibáktól mentes alapanyagokat gyártani a félvezetőipar számára. A Focus Tajvan beszámolója szerint a terv az, hogy a szilícium-ostyák gyártását a világűrben kialakított, alacsony Föld-körüli pályára állított konténer-rendszerek fedélzetén valósítsák meg, ugyanis az ottani körülmények több szempontból is kedvezőbbek, mint amelyek a Földön rendelkezésre állnak. Maga az Axiom Space egy speciális amerikai vállalat, hiszen a világon egyedüliként rendelkezik olyan űrmodullal, ami a Nemzetközi Űrállomáshoz csatlakozik.
Az ötletet Dr. Koichi Wakata, az Axiom Space Ázsiai-Pacifikus régiójának vezető műszaki igazgatója vázolta, aki egyébként korábban az ISS japán nemzetiségű parancsnoka is volt, vagyis eléggé tisztában van az űrben tapasztalható körülményekkel – gyakorlatilag első kézből tapasztalta meg azokat. Szerinte a mikrogravitációnak és a vákuumnak köszönhetően olyan ideális körülmények állnak rendelkezésre a félvezetőipari alapanyagok gyártásához, amelyek jelentősen növelni tudják azok minőségét. Szerinte a speciális körülmények jóvoltából hibamentes kristály-előállításra nyílik lehetőség, ami magasabb minőségű alapanyagot eredményez, olyat, amit a Földön az atmoszferikus szennyeződések, illetve a gravitáció miatt nagyon nehéz létrehozni.
Egy másik szakember, Divya Panchanathan, aki az Axioum csapatán belül a félvezetőipari kereskedelmi megoldások globális vezetője, kifejtette, hogy a Földön tapasztalható gravitáció miatt tökéletlenségek jönnek létre a kristályszerkezetekben, míg az alacsony Föld-körüli pálya előnyeit kamatoztatva sokkal egységesebb kristályszerkezetet lehet létrehozni. A vákuum révén a gyártás megvalósítása is egyszerűbb, kevesebb szennyeződés kerülhet be a folyamatban, ami lehetővé teszi a nagyobb méretű, nagyobb teljesítményű kristályszerkezetek létrehozását, ez pedig új lehetőségeket nyithat a félvezetőiparban.
Az aktuális tervek alapján az Axium a tajvani félvezetőipari vállalatokkal együttműködve szeretne kísérleteket folytatni a témában az ISS fedélzetén, és ha minden jól megy, 2030 után már kereskedelmi tevékenység is épülhet a kezdeményezés köré, azaz konkrét ügyfeleket is kiszolgálhatnak. A vállalat szakembereinek víziója alapján egy jól skálázható folyamatot szeretnének létrehozni, amelynek keretén belül dedikált űrmodulok révén teljes körű gyártást valósíthatnak meg.
Azt sajnos nem részletezték, pontosan milyen anyagokkal kísérleteznének, de valószínűleg egykristályos felépítésű anyagokról lehet szó, mint például gallium-nitritről, gallium-arzenidről, vagy éppen szilíciumról. Azok az anyagok, amelyek speciális vegyületekből állnak, mint például a GaN vagy a GaAS, illetve a többi következő generációs anyag is rendkívül érzékeny a szennyeződésekre és a hibákra, amelyeket a környezeti körülmények, illetve a gravitáció hatásai okoznak a Földön zajló gyártás során. Ez manapság nem jelent komoly problémát, a gyártók elégedettek a végeredménnyel és hatékonyan ki is tudják aknázni a benne rejlő lehetőségeket. A mikrogravitáció révén viszont az olvadék és az adalékanyagok elosztása sokkal egyenletesebben történhet, minimális mértékű szennyeződéssel, ami összességében sokkal jobb minőségű szilícium-ostyákat eredményezhet – ezek képezik a különböző chipek alapját.
Noha gyártástechnológia terén valóban számottevő előrelépést hozhat az űrben történő alapanyag-gyártás, a gazdasági vonzata már nem ennyire egyértelmű. A nyersanyagok feljuttatása az űrbe eléggé költséges móka, jelenleg 3000 dollárnyi költséget jelent egy kilogrammnyi teher fellövése, de ezt az árszintet a Falcon Heavy bevetésével 2000 dollár környékére, illetve az alá lehetne szorítani. Egy-egy 300 milliméteres átmérőjű szilícium-ostya egyébként 100-150 gramm körüli tömeggel bír és 100-200 dollár közötti összegbe kerül. A jelenlegi költségek alapján tehát nem egyértelmű, hogy gazdaságilag megérheti az efféle gyártás, ám a későbbiekben, amikor a csíkszélességek annyira lecsökkennek, hogy a Földön történő gyártás már kifejezetten körülményes lesz – az angström alatti tartományban –, az alacsony Föld-körüli pályán keringő félvezetőgyártó egységek szerepe felértékelődhet.
Ehhez persze a megfelelő technológiák kifejlesztésére is szükség lenne, hogy a gyártás hatékony és eredményes lehessen. Egyelőre sokkal nagyobb az esély arra, hogy itt, a Földön hozzák majd létre azokat a speciális körülményeket, amelyek révén a modern félvezetőgyártás költséghatékonyan és extra komplikációk nélkül folyhat, a jelenlegieknél jóval fejlettebb csíkszélességek bevetése mellett is.
