工业创新的下一个前沿：地球上空的太空制造

一群初创公司、行业巨头和研究机构正在地球轨道上试验制造业，这将成为工业创新的新边疆。

事实证明，推动轨道工业革命的并非规避劳动法，而是利用微重力进行地球上无法实现的生产工艺。他们正致力于将空间站变成尖端产品的工厂，比如更优质的抗癌药物和下一代半导体。

为什么是现在？

虽然低重力制造的概念已存在数十年，但太空商业化的快速发展才刚让这些蓝图成为现实。SpaceX等私营太空公司提供了更便宜、更频繁的太空旅行，使私人太空产业在探索中占据主导地位。

• 去年成功发射了创纪录的212次轨道任务，而2017年只有86次。

• 可重复使用的火箭使发射成本降低，2022年将每磅货物的发射成本降至约1300美元，而2011年前NASA的航天飞机发射每磅收费高达3万美元。

  
  

与火星殖民不同，太空制造项目已不再是亿万富翁的幻想。近年来，地球上的多个原型项目展现了可行性，太空商业化的努力正逐步展开。

太空中的生物技术

低重力环境有助于创建革命性化学结构，多个项目正利用这一特性在太空生产药物。

• 英国BioOrbit公司计划在国际空间站（ISS）开发癌症免疫疗法，利用微重力生产结晶蛋白质抗体，这些高浓度药物能让患者在家快速服用，而无需长时间在医疗机构接受治疗。

• 美国UCSD的Astrobiotechnology Hub团队通过将恶性肿瘤送入太空，加速癌症研究。今年在ISS上进行的实验创造了一种名为rebecsinib的药物，能够阻断癌细胞的增殖基因。该团队还创办了Aspera Biomedicines公司，计划明年与NASA合作在太空开发这种药物的口服版本。

  
  

太空器官

太空制造或将使人类接受来自太空的器官移植。地球重力会使细胞变平，但在太空环境中可生长出3D组织。

• Redwire公司去年成功在ISS的生物制造设施中培育了膝盖半月板。

• Lambda Vision则希望通过在太空制造人工视网膜，治疗一种罕见的基因性眼疾。该公司已在ISS上生产了10个测试视网膜，正在努力扩大生产规模。

  
  

太空工厂

太空的独特条件对半导体等先进材料的生产大有裨益。

• 英国Space Forge公司正在尝试利用外太空的无污染环境来制造更纯净的半导体材料，以提升效率并减少排放。

• 加州Flawless Photonics公司利用失重环境制造光纤，今年在ISS上生产了3英里的光缆。测试结果显示，这种光缆的缺陷比地球上的同类材料减少了10倍。

  
  

简化物流

太空制造需要一个完整的生态系统来支持。

• 德国Yuri公司设计了用于低重力实验的硬件，并与Atmos Space Cargo合作，将其实验室安装在Phoenix太空舱上。该舱将在德国火箭发射后进入轨道，并在亚速尔群岛附近溅落。

• Sierra Space开发了Dream Chaser——全球首个能降落在737跑道上的私人航天飞机。该公司还测试了Ghost返回舱，可将实验从太空直接送回地球上的实验室。

  
  

Sierra Space还计划将其技术用于地球上的快速物流，未来希望能在90分钟内将紧急物资送达地球任何角落，供军方或救援任务使用。

更多太空实验室正在路上

随着国际空间站的前景不明，多个新空间站项目正在推进。Vast、Sierra Space和Axiom Space正竞相在未来几年内推出自己的商业空间站，为更多制造实验提供平台。

太空制造的探索正在加速发展，或许不久之后，它将比探索木星背面更直接地造福于地球居民。—SK