太空掀製造業革命 地球外改善藥品、半導體不是夢

記者 俞璟瑤 報導

2023/09/14 14:25

太空製造聽起來像是科幻小說裡的情節,但即將成為我們生活裡的一部分。外太空可以達到地球難以創造的環境,因此有利於製造晶片以及研發新藥品,將大幅提升這些產品的效益。專家甚至預估,相關商機在2030年將超過100億美元。
 
SpaceX操作人員:「引擎火力全開,火箭升空。」

 

 
火箭升空,飛向天際的包括衛星,還有小型的太空工廠。
 
麥肯錫管理諮詢公司合夥人 羅森科普夫:「如果觀察製藥、半導體、美容和健康產品,以及潛在的食品領域,比如蔬果新品種,我們估計到2030年某個時間點,太空製造市場規模將超過100億美元,這取決於這個產業的成熟速度。」
 
太空製造聽起來像是科幻電影的場景,但其實這幾年一直都在國際太空站上演,包括研究半導體或是展開藥品實驗,地球上難以達成的條件,就在太空中完成。五年前成立的英國新創公司,就野心勃勃,打造不用矽作為材料的半導體。
 

 
太空晶片製造新創公司執行長 惠騰:「以改用氮化鎵為例,會發現它存在於許多高效能高價基礎設施,比如5G基地站,如果要在5G基地站中使用矽,效率僅僅只有3%,這表示將能量輸入矽中,97%會轉化為熱量損失掉,現在氮化鎵的效率也只有達到約8%,透過太空製造的氮化鎵,我們認為可以將效率提高到25%以上。」
 
主要利用的就是太空微重力並且幾乎真空的環境,能更好的進行結晶,號稱可以製造下一代半導體,讓效能提升十倍甚至百倍。
 
太空晶片製造新創公司執行長 惠騰:「太空中的微重力和自然高度真空的結合,創造了更好的製造環境,能夠在地球上難以實現的情況下,創造更大的單晶結構,這使熱能更容易散發,電子更容易穿越。」
 
業者利用衛星在太空大約兩周到六個月,內部自動系統會製造出高性能的半導體,之後返回地球。目前初步開發,預計一趟飛行產製的結晶材料,可以製作500片晶片。這樣的製造方式還能應用在太陽能板,或是鋰電池的材料上。
 
太空晶片製造新創公司執行長 惠騰:「一旦在太空中製造這些晶體,我們就可以將它們帶回地面,並且可以在地球上有效的複製,它們的生長過程,因此不需要無數次的去太空擴大規模,我們與地面上的合作夥伴和客戶可以一起操作。」
 
預計業者將在年底前完成發射,才能誕生出第一批太空製造晶片材料。但在外太空製作的藥品原料,則是已經有譜了。
 
太空製造新創公司副總 克魯姆:「我們確實擁有世界上第一枚,位於地球上方525公里處的製造衛星,這是一個用於加工製藥活性成分,並改變晶體結構的裝置,基本上,這是第一個能概念性驗證有效載荷,未來應用在製藥和研發任務的裝置。」
 

 
利用太空中改善蛋白質結晶的方式,能讓科學家更容易觀察藥品裡最關鍵的活性成分,可以減少藥物副作用,也能轉變藥品的形式,以往只能低溫保存可以轉換成室溫就可以存放。藥品大廠默克就正在跟新創業者合作,利用太空的特殊環境,改善標靶藥物吉舒達。
 
默克藥廠副首席科學家 雷契特:「許多藥物,像是吉舒達,很難將藥物輸送到人體,最初通常是靜脈注射的形式,因此患者和他們的照顧者通常會前往醫院,花上大約五個小時進行靜脈注射,所以我們正在研究的是,是否可以將這個過程轉化為皮下注射。」
 
業者表示,由於只要在製造藥品的活性成分,就能製造很多的藥物,因此在外太空開藥廠其實比想像中要來的符合成本。不過藥品還需要經過大量的試驗以及核准,很多法規也還沒跟上腳步,因此太空藥廠在短時間之內還沒辦法誕生。但新創業者很有信心,認為隨著太空活動商業化,成本逐漸降低,太空工廠有望成為製造業的發展趨勢。

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更新時間:2023/09/14 14:25