Semiconductorii sunt un subiect foarte la modă zilele acestea și pe bună dreptate. Nimic nu prea mai mișcă în prezent fără aceste piese pe care le găsim în tot mai multe bunuri. Pandemia, războiul comercial dintre China și SUA sau seceta din 2021 din Taiwan au evidențiat riscuri globale pe care fiecare națiune încearcă să le administreze în cel mai bun mod posibil.
Unii inclusiv în moduri care aduc cu domeniul științifico-fantastic… Astfel, aflăm de pe Defense News că, divizia din Marea Britanie a Northrop Grumman se asociază cu firma britanică Space Forge, un startup care intenționează să fabrice semiconductori pe orbită. Mai multe detalii despre Space Forge găsiți aici.
Companiile au anunțat semnarea unui „Acord de colaborare” pe 12 septembrie 2023, cu ocazia DSEI din 2023. Prin acest acord, Northrop va oferi consultanță tehnică și de afaceri, va colabora la proiectare și testare și va oferi instruire pentru Space Forge privind dezvoltarea microelectronicii.
„Fabricarea pe orbită are potențialul de a deschide o gamă largă de oportunități în mai multe sectoare industriale”, a declarat Steve Krein, vicepreședintele Northrop pentru spațiul civil și comercial, într-o declarație din 12 septembrie. „În calitate de lider mondial în domeniul explorării spațiale și al serviciilor pe orbită, așteptăm cu nerăbdare să colaborăm pentru a dezvolta în continuare această piață emergentă.”
Space Forge a fost înființată în 2018 cu ambiția de a dezvolta o navă spațială care să poată fabrica materiale de înaltă performanță pe orbită. Vehiculul său – ForgeStar – a cărui primă lansare este așteptată în cursul acestui an – este proiectat să rămână pe orbită până la șase luni în timp ce își îndeplinește misiunea de fabricare și apoi să se întoarcă pe Pământ cu tot cu materialele produse.
Cei de la Space Forge pleacă de la premisa că microgravitația și vidul din spațiul cosmic ar putea conduce la producția unor materiale de calitate superioară și ar putea îmbunătăți eficiența anumitor procese de producție, precum imprimarea 3D.
Deși conceptul nu este nou, evoluțiile tehnologice din ultimele decenii și scăderea costurilor de lansare au făcut ca acest lucru să devină relativ fezabil – în special pentru industriile semiconductoarelor și farmaceutice.
David Pile, director regional pentru sectorul de afaceri spațiale al Northrop în Marea Britanie, Europa, Orientul Mijlociu și Africa de Nord, a declarat că, deși semiconductorii construiți în spațiu vor fi inițial mai scumpi de produs din cauza costului de trimitere pe orbită și de pe orbită, obiectivul este de a extinde capacitatea în cadrul acestor sectoare specializate pentru a o face mai accesibilă.
David Pile a caracterizat acordul cu Space Forge ca fiind primul pas al unui parteneriat care ar putea în cele din urmă să consolideze lanțul de aprovizionare cu semiconductori al companiei. Northrop deține în SUA două fabrici unde produce cipuri semiconductoare care sunt în cele din urmă integrate în sistemele de armament majore.
Colaborarea cu firma britanică se reduce momentan la acordarea de consultanță. David Pile a declarat că Northrop nu s-a angajat să facă o investiție financiară în acest start-up.
„Fabricarea în spațiu este un domeniu care credem că va crește masiv în următoarele câteva decenii, așa că suntem foarte dornici să lucrăm cu ei”, a spus Pile. „Având în vedere câte sisteme electronice construim în cadrul companiei, există o mulțime de aplicații în care acest lucru este posibil să schimbe regulile jocului.”
În opinia mea, aceasta ar putea fi și adevărata miză a unor baze permanente pe Lună: obținerea unor produse “exotice” de înaltă performanță folosind resurse locale și condițiile de mediu specifice satelitului, gravitația scăzută prin comparație cu Pământul și vidul cosmic. Recunosc, ideea mi-a venit citind o carte științifico-fantastică pe care de altfel vi-o și recomand: Artemis de Andy Weir.
”Producția de semiconductori” e un termen încetățenit în bobor, în realitate e vorba de producția de microelectronică, iar ”semiconductorii” sunt de fapt materialele din care sunt făcute ”componente active” din electronică, tranzistori și diode
https://ro.wikipedia.org/wiki/Component%C4%83_electronic%C4%83
În microelectronică tranzistorii compun un circuit integrat sau un (micro)procesor, denumite iar popular ”cipuri” (chip en), și care în interior arată în halul ăsta, mai jos e doar un circuit integrat mititel, timerul 555, cu (doar) 20 de tranzistori.
https://qph.cf2.quoracdn.net/main-qimg-7736279cc4b210c6194e787d26624f15
Procesoarele sunt pastile de siliciu ce înglobează în ele scheme cu milioane de tranzistori, așa de complexe că studiul lor se intitulează ”Arhitectura (micro)procesoarelor”, iar ce vedeți că apare la descrierea procesoarelor Intel sau AMD ca ”tehnologie pe 5 nanometri”, aia e dimensiunea unui singur tranzistor, acolo s-a ajuns, de fapt acum e la 3 nano https://www.tsmc.com/english/dedicatedFoundry/technology/logic/l_5nm
”Semiconductorii” sunt în realitate materiale, Siliciu sau Galiu, din care sunt făcuți tranzistorii, și care din punct de vedere al conductivității electrice sunt ”așa și așa”, se plasează la mijloc între conductorii electrici, respectiv izolatorii electrici. De aici utilitatea lor în a controla perioadele când conduc curentul electric și când îl blochează.
Aceste materiale semiconductoare doar sunt supuse unor procese de dopare-îmbogățire. Despre semiconductori aici.
https://eprofu.ro/docs/electronica/analogica/componente/1materiale-semiconductoare.pdf
Cred că ai scăpat esențialul, va fi o producție de nișă. Singurul avantaj de a produce ceva în spațiu este absența gravitației, iar asta nu prea îngreunează de fel microelectronica.
David Pile, director regional pentru sectorul de afaceri spațial al Northrop în Regatul Unit, Europa, Orientul Mijlociu și Africa de Nord, a declarat că, în timp ce semiconductorii construiti în spațiu vor fi inițial mai scump de produs din cauza costului de trimitere pe și de pe orbită, scopul este de a extinde capacitatea în aceste sectoare specializate pentru a le face mai accesibile.
„Vom extinde vreodată producția de semiconductori pe orbită, față de producția pe care o facem pe Pământ pentru lucrurile normale de zi cu zi? Probabil că nu”, a declarat el pentru Defense News într-un interviu din 13 septembrie. „Întotdeauna va fi mai scump. Dar este vorba despre aceste cazuri de nișă.”
Dacă vrei să te îmbolnăvești, citește un ziar coreean să vezi câte sute de miliarde de dolari investește samsung ori taiwanezii, câți ingineri absorb și cum se plâng că facultățile lor nu le livrează destui ingineri.
”Samsung Electronics Co. va investi 300 de trilioane de woni (228,1 miliarde de dolari) până în 2042, ca parte a planului Coreei de Sud de a construi cel mai mare cluster de semiconductori din lume în zona metropolitană Seul… Investiția Samsung Electronics va genera aproximativ 700 de trilioane de woni în direct și producția indirectă și creează aproximativ 1,6 milioane de noi locuri de muncă… Industria semiconductoarelor este pilonul principal al economiei coreene și reprezintă un activ de bază al securității țării, reprezentând 5,6% din produsul intern brut, 24,2% din investițiile naționale în facilități și 19,4% din exporturile țării în 2020.
https://pulsenews.co.kr/view.php?year=2023&no=20747
Poate așa înțelegem miza Taiwanului față de China, dar și a Coreei de Sud vizavi de comuniștii din Nord. Dacă se iscă un scandal pe acolo, prețurile la procesoare/memorii o să o ia complet razna.
Am pus un comentariu, a intrat la moderare, probabil din cauza unui link.
Da, linkurile au fost de vina.
Multumesc pentru completari, eu nu sunt de specialitate, nici macar n-am studii cu profil real… 🙂 Dar “stirea” mi s-a parut interesanta.
Asa cum spune si Vlah mai jos, cred ca miza sunt produsele exotice, de nisa. Viabilitatea dpdv economic va depinde de costul per tona pusa pe orbita iar in cazul Lunii de capacitatea de a construi cu resurse locale. Sa te ridici de pe Luna e mai usor decat de pe Pamant.
“Decat” niste ganduri…. 🙂
Clar lipsa atmosferei, lipsa gravitatiei si chiar si daca sunt sunt foarte slabe(daca vorbim de luna sau alte planete/sateliti) ar face mediul de fabricare ideal.Aliajele s-ar amesteca aproape perfect iar „praful” ar fi aproape non existent.
Problema ramane in continuare costul transportului dar ma gandesc ca SpaceX va juca un rol important datorita reutilizarii rachetelor si costului mult redus fata de rachetele clasice.
In plus daca ar ajunge sa faca o fabrica pe Luna in viitorul apropiat (~ 20 de ani) ar scadea costul transportului enorm datorita investitiilor si ar deschide calea reala pentru turism in spatiu.
Cine stie poate vom prinde in timpul vietii unora dintre noi costuri pentru bilete in spatiu sau pe luna de 10.000EUR.
Observatia facuta de @omul este binevenita.
Trebuie facuta distinctia intre „materialele semiconductoare”, la care se refera articolul si „dispozitivele semiconductoare”, precum tranzistorii.
Termenul general de semiconductori poate induce confuzie pentru un cititor neavizat.
Un dispozitiv semiconductor se obtine prin „dopajul artificial” cu alte materiale denumite generic „impuritati”. In mod evident, ca urmare a radiatiei solare, materialele vor fi dopate aleator si nu se va obtine nimic.
Este si motivul pentru care, in spatiu, se folosesc echipamente electronice mai vechi si care rezista mai bine la „dopajul solar”. De exmplu pe ISS se utilizeaza microprocesoare Intel 386SX si 387. Si 486 a fost utilizat in spatiu.
Ce materiale semiconductoare, sau procese se au in vedere in articol?
-cresterea cristalelor in conditii de micro-gravitatie, cu eliminarea defectelor si a impuritatilor
-obtinerea de nitrati de galiu pentru productia de LED-uri
-cresterea epitaxiala a materialelor de tip GaAs, materiale folosite de exemplu la fabricarea radarelor AESA
Si mai sunt si altele pe care le puteti citi in link-ul de mai jos
https://www.factoriesinspace.com/orbital-microfabrication
In rezumat, productie mica, preturi astronomice. Acolo sus, hazardul e la el acasa. Probabilitatea de pacalire a clientilor e de asemenea astronomica.
Cred ca orice inceput e greu.Toate au fost mai scumpe la inceput,dar pana la urma tehnolgia s-a imbunatatit si acum un televizor de dimensiune normala costa o mica parte din ce costa odata.Asa cred eu ca merg treburile cu noile tehnologii.
*Sunt cu 10 ani in urma se misca incet dar se misca 🙂
https://en.topwar.ru/224084-bjuro-1440-rossija-zapustila-v-kosmos-pervyh-konkurentov-starlink.html
** Africa de sud
https://www.armadainternational.com/2023/09/new-south-african-military-communications/
*** SUA
https://www.cotsjournalonline.com/index.php/2023/09/06/how-fpgas-address-the-radiation-challenges-of-space-and-aviation-systems/
Da, in LEO are loc o revolutie industriala.
Nu, fara Elon & Space X nimic nu poate avea succes. Asocierea cu ,,Old Space ” – fie Boeing, Lockmart, NG etc- e garantie pt, dezastru