太空炼丹炉：SpaceX火箭搭载英国卫星，计划在轨道上“烧”出下一代AI芯片
英国初创公司Space Forge正将目光投向浩瀚宇宙。通过与SpaceX合作发射的“锻造之星1号”（ForgeStar-1）卫星，这家威尔士企业成功将半导体制造实验室送入低地球轨道（LEO），为数据中心、量子计算和军事领域的高性能芯片生产开辟了全新路径。
太空制造：突破地球物理极限的必然选择
半导体行业长期受限于地球环境：重力导致材料沉淀不均、大气中的杂质污染晶圆、高温冷却过程能耗巨大。而太空的独特条件——接近绝对真空、零下270摄氏度的极低温、微重力环境——为制造下一代芯片提供了理想场所。例如，氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等宽禁带半导体材料，在太空中可实现更高纯度的晶体生长，从而提升芯片能效与运算速度。
Space Forge首席执行官约书亚·韦斯特（Joshua West）表示：“地球上的制造工艺已接近理论极限。太空的真空和低温环境能消除材料缺陷，这是地面工厂无法复制的优势。”该公司计划利用“太空衍生的晶种”启动半导体生长，将芯片在轨道上制造完成后返回地球封装，形成“天上生产、地下集成”的新模式。
ForgeStar-1：英国太空制造的里程碑
作为英国首颗太空制造卫星，ForgeStar-1由Space Forge在威尔士卡迪夫完全自主设计建造。该卫星搭载于SpaceX的Transporter-14拼车任务发射，虽未立即点燃熔炉，但已成功验证轨道运行能力。韦斯特强调：“这是材料科学与工业能力的新纪元。我们的目标不仅是证明技术可行性，更要为太空制造创造合适的环境。”
卫星任务设计颇具实验性：
- 技术验证：测试专有熔炉、隔热罩（Pridwen）和在轨控制系统；
- 极端场景模拟：故意触发故障保护机制，观察卫星在轨道上分解的过程；
- 数据收集：为后续可回收卫星ForgeStar-2提供关键参数。
ForgeStar-2：可回收卫星与商业化拐点
按照路线图，Space Forge将于2026年发射ForgeStar-2，这将是全球首艘安全返回地球的太空制造飞船。其核心目标是实现“太空制造材料的价值超过发射成本”，并通过以下创新降低经济门槛：
- 卫星复用：飞船完成1-6个月制造任务后返回地球，经检修后重复使用；
- 规模化生产：计划每年发射10-12颗卫星，最终实现年发射量超100次；
- 模块化设计：支持快速更换制造模块，适配不同客户需求。
分析人士指出，若ForgeStar-2成功，太空制造的成本可能降至地面高端工厂的1/3，同时芯片性能提升20%-30%。
太空经济新蓝海：从军事到民用的全链条布局
Space Forge的客户群体涵盖多个高价值领域：
- 数据中心：太空制造的芯片可降低冷却能耗，提升AI训练效率；
- 量子计算：微重力环境有助于制造更稳定的量子比特载体；
- 军事应用：抗辐射芯片可延长卫星寿命，减少太空垃圾。
此外，太空制造的“本地化”特性（芯片在轨道上生产后直接用于太空设备）可大幅缩短供应链。例如，SpaceX的星链卫星若采用太空制造芯片，将无需经历“地面生产-发射入轨”的漫长周期。
挑战与争议：太空制造的伦理与监管困境
尽管前景广阔，太空制造仍面临多重挑战：
- 技术风险：微重力环境下的材料行为尚未完全掌握，需大量实验数据；
- 成本瓶颈：当前单次发射成本仍高达数千万美元，需通过复用卫星分摊；
- 太空治理：国际社会尚未就太空资源利用达成明确法律框架，可能引发主权争议。
韦斯特对此回应：“我们正与各国政府合作制定标准，确保太空制造符合《外层空间条约》精神。”
