تسعى بريطانيا عبر وكالة الفضاء UK Space Agency لدفع حدود تصنيع المواد المتقدمة في مدار الأرض المنخفض، مستغلة ظروف الفضاء الفريدة مثل الميكروجاذبية، الفراغ الطبيعي، ودرجات الحرارة القصوى لتحقيق منتجات متطورة يصعب أو يستحيل تصنيعها على الأرض. تم تمويل ثلاث دراسات رئيسية من شركات بريطانية لصناعة:

جدول المحتويات

بلورات أشباه الموصلات عالية الأداء.
ألياف ضوئية خاصة بنقاء عالٍ.
أدوية مبتكرة بتقنيات تصنيع في الفضاء.

هذه الجهود تأتي ضمن استراتيجية تطوير ISAM (الخدمات، التركيب، والتصنيع في المدار) وتهدف لدفع النمو الصناعي وتعزيز الأمن الوطني عبر التكنولوجيات الفضائية.

🛰️ أهمية تصنيع المواد المتقدمة في مدار الأرض المنخفض

تقدم الظروف الفريدة في مدار الأرض المنخفض بيئة صناعية متميزة مختلفة عن الأرض، حيث تسمح الميكروجاذبية بعمليات تصنيع لا يمكن تحقيقها في جاذبية الأرض. كما يوفر الفراغ الطبيعي ودرجات الحرارة المتغيرة فرصًا لتحسين جودة المواد المصنعة.

صناعات مثل تصنيع الأدوية، الألياف الضوئية وأشباه الموصلات تستفيد من هذه الظروف، مما يدعم تطوير تقنيات صناعية متقدمة تحتاج إلى دقة وتحكم يتعذر تحقيقها تقليديًا.

نقطة ميكانيكية مهمة:
الميكروجاذبية تُمكّن من تحسين تكوين البلورات والمواد الصناعية، الأمر الذي يعزز من كفاءة الأجهزة والتقنيات الطبية.

🔧 المشاريع البريطانية الرائدة في تصنيع المواد المتقدمة بالفضاء

1. إنتاج بلورات أشباه الموصلات – Space Forge Ltd

تلقت شركة Space Forge Ltd دعمًا ماليًا بقيمة 300,000 جنيه إسترليني لدراسة مشروع “2Forge2Furious”، ويهدف إلى إنتاج بلورات بذور أشباه الموصلات في المدار.

هذه البلورات تُستخدم في تحسين أداء الأجهزة الإلكترونية عالية القدرة التي تشمل قطاعات:

الاتصالات
مراكز البيانات
شحن مركبات الكهرباء (EV charging)
الحوسبة الكمومية

تنتج تلك البلورات في الفضاء بمستوى جودة فائق بفضل الميكروجاذبية، مما يحسن من كفاءة هذه الأجهزة ويعزز قدرتها على العمل بموثوقية أعلى وجانب طاقة أكبر.

2. تصنيع ألياف ZBLAN الضوئية النقية – OrbiSky Ltd

مشروع “SkyYield” من OrbiSky Ltd بدعم مالي يبلغ 295,000 جنيه إسترليني، يركز على تصنيع ألياف زجاجية من نوع ZBLAN في بيئة الميكروجاذبية.

ZBLAN هو نوع متقدم من الألياف البصرية يتميز بإمكانات نقل ضوئي عالية مع فقد أقل بحوالي 100 مرة مقارنة بالألياف التقليدية المصنوعة من السيليكا.

يؤدي تصنيع هذه الألياف في المدار إلى تحسين مستوى النقاء وتقليل العيوب، ما يفتح آفاقًا جديدة في مجالات:

الاتصالات البصرية بجودة عالية
التصوير الطبي الدقيق

خلاصة تقنية:
الألياف ZBLAN المُصنّعة في الميكروجاذبية قد تحدث نقلة نوعية في جودة الشبكات الضوئية وتقنيات التصوير الطبي.

3. تصنيع الأدوية في الفضاء – BioOrbit Ltd

تدرس شركة BioOrbit Ltd مشروع “PHARM” الذي يهدف إلى تصميم مهمة كاملة لتصنيع الأدوية في الفضاء مع التركيز على تكوين بلورات البروتين العالية الجودة.

الميكروجاذبية تتيح تكوين بلورات أكثر مثالية وقابلة للتكرار، ما يؤثر بشكل إيجابي على فعالية الأدوية المستخدمة في علاج أمراض مثل السرطان.

وتعمل الشركة على تعاون مع الهيئات التنظيمية لضمان إمكانية تسويق هذه الأدوية المصنّعة في الفضاء مع الالتزام بالمعايير العالمية.

🔥 آفاق تقنية وصناعية جديدة مع ISAM

تتوافق هذه المشاريع مع استراتيجية الحكومة البريطانية لتطوير ISAM (In-orbit Servicing, Assembly and Manufacturing)، مما يوسع نطاق الصناعات الفضائية المحلية ويُعزز الأمن الوطني.

التمويل المشترك من برامج Sustainability & ISAM وUnlocking Space يعكس رغبة المملكة المتحدة في دعم قطاع الفضاء عبر:

كسر الحواجز النظامية
تعزيز الطلب على الخدمات الفضائية
رفع جاهزية الاستثمار
تبني التكنولوجيا الفضائية في القطاعين الحكومي والخاص

وفي تصريحات المسؤولين:

تؤكد الوزيرة ليرزان لويد أهمية الابتكار الفضائي لتطوير منتجات تنقذ حياة الناس يوميًا.
يتحدث مدير وكالة الفضاء عن تعزيز فرص الأسواق الجديدة وتحقيق فوائد على الأرض من تكنولوجيا الفضاء.

لماذا هذا مهم صناعيًا؟
تحويل الفضاء إلى منصة تصنيع يعزز من مكانة بريطانيا في الاقتصاد العالمي ويدعم الصناعات المستقبلية والتقنيات الناشئة.

🚀 التحديات والتطلعات المستقبلية

تتضمن الدراسات الثلاث نحو:

تحليل جدوى تصنيع هذه المواد في المدار تقنيًا وماليًا.
تطوير تقنيات أساسية تجعل التصنيع الفضائي قابلًا للتكرار والانتاج التجاري.
إعداد أساليب تسويق وتبني هذه المنتجات في الأسواق المختلفة.

يمثل هذا التوجه نقلة نوعية نحو دمج الفضاء في سلاسل التصنيع الصناعية، مما قد يفتح أبوابًا جديدة للابتكار في ميادين الهندسة الميكانيكية والمواد المتقدمة.

📡 تصريحات وتقارير من الشركاء الرئيسيين

عبّر مؤسسو الشركات المشاركة عن التفاؤل تجاه هذه الخطوة:

أكد رئيس Space Forge أن العقد يعكس دعم المملكة المتحدة للابتكار والنمو في تصنيع الفضاء، مع خبرات سابقه في تشغيل منصة ForgeStar-1.
مدير OrbiSky أشاد بتحويل الظروف الفضائية إلى قدرات صناعية حقيقية من خلال تصنيع الألياف فائقة الجودة.
رئيسة BioOrbit أوضحت أن إنتاج الأدوية في الفضاء ستحدث فارقًا كبيرًا وستكون الأولى من نوعها عالمياً بالتنظيم الرسمي.

تعد هذه المبادرات ليست فقط إسهامًا في تقدم التقنيات الميكانيكية والصناعية، بل تشكل دومًا منصة لإعادة تعريف العمليات الهندسية الحرارية والميكانيكية في ظل ظروف بيئية غير تقليدية.

ما الذي تغيّر هنا؟
مع دمج عمليات التصنيع في المدار، يحل الفضاء تدريجيًا بديلاً عمليًا لاستكمال الثغرات التقنية في الأرض، خاصة في المجالات التي تتميز بحساسية عالية للأخطاء والنقاء.