დაახლოებით 300 მილი დედამიწის ზემოთ, სამი სარეცხი მანქანის ზომის კაფსულა დედამიწის გარშემო ბრუნავს. ერთ-ერთ მათგანში კიბოს პოტენციური წამლის პატარა კრისტალები იზრდება კოსმოსური უმძიმობის პირობებში. დანარჩენი ორი კი სითბოს დამცავ მასალებსა და ნავიგაციის სისტემებს ამოწმებს იმ მომენტისთვის, როცა კაფსულები ჰიპერსონიკული სიჩქარით დედამიწის ატმოსფეროში დაბრუნდებიან. ეს ყველაფერი ერთად წარმოადგენს მცირე, მაგრამ მნიშვნელოვან ნაბიჯს იმ მიმართულებით, რასაც ზოგი იმედოვნებს, რომ მომგებიან ახალ ინდუსტრიად იქცევა: წამლებისა და სხვა მასალების წარმოება კოსმოსში.
ეს კოსმოსური ხომალდები კალიფორნიაში დაფუძნებულ Varda Space Industries-ს ეკუთვნის. 1 ოქტომბერს კომპანიამ ორი კაფსულა ერთიანად გაუშვა ერთსა და იმავე რაკეტაზე, ხოლო მესამე — 20 ოქტომბერს. ამჟამად, პირველად ისტორიაში, ერთდროულად სამი ხომალდი იმყოფება ორბიტაზე, რაც კომპანიას კიდევ უფრო უახლოვებს მის მიზანს — ორბიტაზე მოძრავი ფარმაცევტული ქარხნების ფლოტის შექმნას.
„ჩვენ ვართ პირველი კომპანია კაცობრიობის ისტორიაში, რომელმაც ერთდროულად რამდენიმე კომერციული დაბრუნებადი ხომალდი გაუშვა, და რაც უფრო ხშირად ვახორციელებთ გაშვებებს, ოდესღაც ‘გიჟური მომავლის’ იდეა კოსმოსში წარმოების შესახებ სულ უფრო რეალური ხდება,“ — განაცხადა ვილ ბრიუიმ, Varda-ს აღმასრულებელმა დირექტორმა.
არსებობს რამდენიმე მიზეზი, რატომაც შეიძლება გარკვეული მასალების წარმოება კოსმოსში იყოს მიზანშეწონილი, რომელთაგან ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესია მიკროგრავიტაცია. დედამიწაზე გრავიტაცია იწვევს ნაწილაკების დალექვას სითხეებში, ხოლო სიმკვრივის სხვაობა — დინებებს. ორივე ფაქტორი ხელს უშლის კრისტალების ზრდას. „თუ ამ ეფექტებს მოაცილებთ, კრისტალები გაცილებით მოწესრიგებულად გაიზრდება,“ — ამბობს დოქტორი მეგან კრისტიანი, დიდი ბრიტანეთის Satellite Applications Catapult-ის კოსმოსში წარმოების მისიის მენეჯერი.
ფარმაცევტული კომპანიებისთვის ეს შეიძლება გახსნას წამლების ფორმულირების ახალი გზები, რადგან წამლის კრისტალების ზომა, ფორმა და განლაგება გავლენას ახდენს მათ გახსნადობაზე, სტაბილურობასა და გამოყენების მეთოდზე. ზოგ შემთხვევაში, ეს შეიძლება შესაძლებელს გახადოს ისეთი წამლების შექმნა, რომლებიც ამჟამად მხოლოდ ინტრავენურად შეყვანას საჭიროებს, მაგრამ მომავალში უფრო მოსახერხებელი ინექციების სახით იქნება ხელმისაწვდომი.
სხვა მასალებიც, მაგალითად ნახევარგამტარები, რომლებიც გამოიყენება როგორც სმარტფონებში, ასევე ელექტრომობილებში, ასევე შეიძლება სარგებელს იღებდნენ კოსმოსში წარმოებისგან, სადაც მიკროგრავიტაცია და ჰაერის არარსებობა ხელს შეუწყობს უფრო სუფთა კრისტალების მიღებას ნაკლები დეფექტებით.
„პირადად მე ძალიან მსურს ვცადო გრაფენის წარმოება მიკროგრავიტაციაში,“ — ამბობს კრისტიანი. „თეორიულად ეს საოცარი მასალაა, მაგრამ პრაქტიკაში კრისტალებში უამრავი დეფექტი ჩნდება. იგივე ეხება ნახევარგამტარებსაც. თუ დეფექტების რაოდენობას შეამცირებთ, ბევრად უფრო ეფექტურ მასალას მიიღებთ.“
მეცნიერები ათწლეულებია, რაც მიკროგრავიტაციაში წარმოების ექსპერიმენტებს ატარებენ, განსაკუთრებით საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე (ISS). თუმცა ISS ძირითადად „სასაცილო სამზარეულოს“ როლს ასრულებდა სამეცნიერო იდეებისთვის და მისი პენსიაზე გასვლა დაახლოებით 2030 წლისთვისაა დაგეგმილი. „ის თავდაპირველად წარმოებისთვის არ იყო შექმნილი,“ — ამბობს დოქტორი რაიან რივზი, ISS-ის ეროვნული ლაბორატორიის მთავარი მეცნიერის მოადგილე.
რამდენიმე კომპანია მუშაობს კომერციული კოსმოსური სადგურების შექმნაზე, რომლებიც ISS-ს ჩაანაცვლებს, სხვები კი სპეციალიზებულ ლაბორატორიებსა და აღჭურვილობას ქმნიან ექსპერიმენტებისთვის. მათ შორისაა დიდი ბრიტანეთის BioOrbit, რომელმაც ცოტა ხნის წინ მიკროტალღური ღუმელის ზომის ლაბორატორია გაგზავნა ISS-ზე, როგორც თვითინექცირებადი კიბოს წამლების წარმოებისკენ გადადგმული ნაბიჯი.
თუმცა, მასშტაბური წარმოებისა და გარკვეული ინდუსტრიული პროცესებისთვის „ადამიანები უნდა გამოვრიცხოთ, რადგან ისინი ქმნიან დაბინძურებას, ვიბრაციებს და საჭიროებენ უსაფრთხოების ბევრად მაღალ დონეს,“ — ამბობს კრისტიანი.
აქ შემოდის Varda-ს ავტონომიური ქარხნები. ესე წოდებული „თავისუფლად მფრენი“ კაფსულები SpaceX-ის რაკეტებით ორბიტაზე გადიან და მცირე ლაბორატორიებს ატარებენ, სადაც მასალების დამუშავება ასტრონავტების გარეშე ხდება. ექსპერიმენტების დასრულების შემდეგ, კაფსულა ხომალდს სცილდება, ატმოსფეროში ეშვება და პარაშუტით უსაფრთხოდ ჩამოდის დედამიწის დაუსახლებელ რეგიონში.
Varda ერთ-ერთი ყველაზე წინ წასული კომპანიაა ამ მიდგომის დემონსტრირებაში — მან უკვე რამდენიმე კაფსულა დააბრუნა ორბიტიდან. კომპანია გეგმავს კიდევ შვიდი მისიის გაშვებას 2027 წელს და დამატებით 10-ს — 2028-ში.
ექსპერიმენტების ხშირი ჩატარების შესაძლებლობა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია წამლების განვითარებისთვის. „თუ მეცნიერებს ექსპერიმენტებს შორის 10 წელი ან თუნდაც ერთი წელი უნდა დაელოდონ, ეს თანამედროვე წამლის განვითარების ტემპს არ შეესაბამება,“ — ამბობს მაიკლ რეილი, Varda-ს სტრატეგიული დირექტორი.
მიუხედავად იმისა, რომ Varda-ს წარმოების ამბიციები ფოკუსირებულია ფარმაცევტულ პროდუქტებზე, სხვა კომპანიები მსგავს სისტემებს ავითარებენ სხვადასხვა მასალების წარმოებისთვის. მაგალითად, კარდიფში დაფუძნებული Space Forge იკვლევს ჰიბრიდულ მიდგომას, რომლის მიხედვითაც კოსმოსში გაზრდილი ნახევარგამტარის კრისტალები დედამიწაზე ბრუნდება და გამოიყენება როგორც შაბლონი უფრო დიდი რაოდენობის მისაღებად — როგორც საფუარის „სტარტერი“.
მისმა პირველმა ხომალდმა, ForgeStar-1-მა, ცოტა ხნის წინ აჩვენა რამდენიმე პროცესი, რომელიც საჭიროა ამ ნახევარგამტარი „თესლის ფირფიტების“ წარმოებისთვის, თუმცა დასრულებული მასალა ჯერ არ გამოუმუშავებია და დედამიწაზე არ დაუბრუნებია. კომპანიის თანადამფუძნებელი და ტექნოლოგიური დირექტორი ენდრიუ ბეიკონი ამბობს, რომ იმედოვნებენ, მთლიანი წარმოებისა და დაბრუნების პროცესი 2030 წლამდე აჩვენონ.
ბეიკონისთვის ბოლო მოვლენები, მათ შორის Varda-ს გაშვებები, მიუთითებს, რომ კოსმოსური წარმოება გარდამტეხ წერტილს უახლოვდება. „როცა 2018-ში დავიწყეთ, ამაზე არავინ საუბრობდა. ახლა კი ბევრი კომპანია საუბრობს,“ — ამბობს ის. „ადამიანები ამ ბაზარს ძალიან სერიოზულად აღიქვამენ. ნამდვილად იგრძნობა, რომ ახალი ინდუსტრიული რევოლუციის დასაწყისში ვართ.“
გაშვების შემცირებულმა ხარჯებმა და კომერციული რაკეტების უფრო ხშირმა ფრენებმა ამ ოპტიმიზმს ხელი შეუწყო. თუმცა, მნიშვნელოვანი გამოწვევები რჩება, მათ შორის იმის დამტკიცება, რომ ორბიტაზე წარმოების სარგებელი ხარჯებს ამართლებს. „ეს კომერციულად გამართლებული არ იქნება ყველა შემთხვევისთვის,“ — ამბობს კრისტიანი. „უნდა გამოვავლინოთ ის მაღალი ღირებულების შემთხვევები, სადაც მიკროგრავიტაციაში მუშაობა აზრიანია.“
რეგულატორებსაც მოუწევთ ადაპტაცია კოსმოსში წარმოებული პროდუქტების მისაღებად. წლის ბოლოსთვის დიდი ბრიტანეთის წამლებისა და ჯანდაცვის პროდუქტების მარეგულირებელი სააგენტო (MHRA) გეგმავს გამოაქვეყნოს გეგმა, რომელიც განმარტავს, როგორ გავრცელდება არსებული წამლების რეგულაციები ორბიტაზე წარმოებულ წამლებზე.
მაგრამ ამ ეტაპზე ერთ-ერთი ყველაზე დიდი გამოწვევა არის იმის დემონსტრირება, რომ კოსმოსური წარმოება შეიძლება მუდმივად საიმედო შედეგებს იძლეოდეს. „იმისთვის, რომ რამე კომერციულად გამართლებული გახდეს, პროცესი უნდა განმეორდეს ისევ და ისევ,“ — ამბობს კრისტიანი. „ეს კაფსულები სწორედ ამას უნდა აკეთებდნენ — უნდა აჩვენონ განმეორებადი შედეგი.“
