太空成为制造基地:国际空间站半导体实验Ekran-M开始,探索生产超薄材料的可能性

2025 年 10 月 16 日,俄罗斯宇航员谢尔盖·雷日科夫和阿列克谢·祖布里茨基在国际空间站 (ISS) 外进行了为期六个多小时的舱外活动。

主要任务是在Nauka多功能实验舱内安装先进的半导体材料实验设备“Ekran-M”。该实验装置旨在利用微重力环境来生产由于重力限制而在地球上难以制造的超薄半导体材料。

雷日科夫使用欧洲机械臂(ERA)来运输设备并连接电源线和可更换盒。祖布里茨基还将一台他不再需要的 180 磅重的高清电视摄像机扔进了太空。该相机在重返大气层时会烧毁。

这是祖布里茨基的第一次太空行走,雷日科夫的第二次太空行走。

从: 俄罗斯宇航员在国际空间站外太空行走期间成功安装半导体实验

【编辑部评论】

这次任务需要注意的是:外太空开始发挥“制造基地”的作用这是一点。由于重力不断作用于地面材料,因此原子级均匀的超薄半导体的生产受到限制。Ekran-M 实验装置避免了这种物理限制,并为下一代电子产品所必需的新材料打开了大门。我会探索。

理论上,微重力环境下的半导体制造可以减少晶体结构中的缺陷,从而开发出更高性能的芯片。这将为超越地面技术极限的产品开发铺平道路,例如量子计算和高速通信设备。太空材料科学实验不仅仅是研究,更是构建未来工业基础的尝试。

与此同时,180 磅重的相机垃圾场是有计划的碎片管理的一个例子。由于它将被送入轨道,在大气层中完全燃烧,因此不会恶化空间碎片问题。国际空间站定期更新其设备以安装最新技术,同时安全处置老化设备。

这次舱外活动是俄罗斯航天局和美国宇航局之间持续合作关系的一个例子。尽管政治局势持续紧张,但国际空间站上的科学合作仍在继续,这再次证明了空间探索领域国际合作的重要性。欧洲机械臂(ERA)的使用也可以说是通过多国技术融合实现高效作业的一个例子。

【术语解释】

微小重力环境
指在空间站等轨道设施中经历的几乎失重的状态。严格来说,因为重力很小,所以被称为“微重力”。在这种环境中,材料的行为与地球上不同,并且在晶体生长和材料制造中出现独特的特性。

Nauka 多功能实验模块
这是2021年7月添加到国际空间站俄罗斯部分的实验舱。它配备了科学实验设备、宇航员生活空间和机械臂对接端口。

欧洲机械臂(ERA)
它是欧洲航天局(ESA)开发的11米长的关节式机械臂。它将安装在国际空间站的俄罗斯部分,支持舱外活动、移动设备和执行精密工作。它的两端都有抓斗装置,具有可以在站外“行走”的特点。

[参考链接]

NASA – 国际空间站(外部)
NASA 的官方国际空间站信息页面。提供有关国际空间站的最新信息,包括任务详细信息、现场录像和舱外活动时间表。

俄罗斯宇宙国家公司(外部)
俄罗斯联邦航天局官方网站。我们提供与俄罗斯太空发展计划、宇航员活动和国际空间站相关的最新消息。

欧洲航天局——欧洲机械臂(外部)
ESA 欧洲机械臂的详细页面。解释了技术规格、操作方法、国际空间站上的使用示例等。

[参考文章]

俄罗斯宇航员在国际空间站外进行太空行走时安装半导体实验并抛弃旧的高清电视摄像机(外部)
太空专业新闻网站“space.com”对这次舱外活动进行了详细报道。

俄罗斯宇航员完成 2025 年首次太空行走(外部)
半导体实验装置“Ekran-M”和最新宇航服“Orlan-MKS”的详细信息。

俄罗斯联邦航天局:俄罗斯和美国将国际空间站联合飞行期限延长至2025年(外部)
本文主题国际合作的背景是俄罗斯和美国同意将国际空间站联合飞行延长至2025年。

[编者后记]

宇宙变成“工厂”的时代可能指日可待。在不受地球引力限制的环境中生产的半导体有可能从根本上改变我们拥有的智能手机和计算机的性能。

您想使用包含太空制造零件的产品吗?或者你认为地面技术的进步已经足够了吗?我们很想听听您对利用太空作为制造基地的想法。