如果未來在太空擁有生產製造的條件,會有什麼製造業會比地球發展要好?

時間 2021-05-07 16:48:10

1樓:雨滴

這已經不是未來的事情了。

早在十年前,美國太空製藥的銷售額已經達到300億美元。

億萬年來,地球上的生物繁衍變異,都處於重力環境下。一旦重力環境消失,生物大概率會產生變異。

因此,在過去的研究中,國際空間站已經做了大量的生物學研究工作,例如菌種在微重力條件下的變異,產生在地球上幾萬年也無法出現的新菌種。然後,將變異後的樣本帶回地球大量培養,用於製藥行業。

另外,在製藥工藝方面,由於微重力條件下不會出現沉澱,電泳提純比地面的效率高得多。美國一位從事空間生物製品研究的專家威斯指出,在空間中利用電泳技術生產血漿蛋白的效率要比地球上的高700倍。

另乙個領域就是材料學,例如鋁和鉛的合金,由於兩種金屬的密度相差太大,在地球上是造不出來的。太空中卻沒有問題。可以製造出各種地球上不可能造出來的合金材料。

總結,太空製造,應用最廣泛的是生命科學和材料學。並且,不是在未來,而是早在十年前就實現了。

2樓:蕭言股

礦業相對地球來說會要發展的更好

太空中有很多環繞地球執行的小行星,它們蘊藏著大量的財富,如鉑等其他地球上稀缺的稀土資源,在小行星上甚至還有很少量的元素是地球上沒有的。科學家對空間採礦的環境影響進行了初步週期分析,資料表明,與地球上開採的過程相比,太空開採實際上可以顯著減少碳排放,對於環境也是乙個很大的改善。但是在太空採礦中也有很多的未知因素,比如,如果在小行星挖掘現場有生命體或有機分子會怎樣?

傷害之前未曾被發現的生命形式或帶著外來汙染物返回地球,出現這樣的情況會怎樣?這些都是要在考慮其中的。

3樓:我俗

強烈要求先搞容易吧人類滅絕的專案。

2,化學:搞材料先等等,那些需要劇毒化學品參與生產可以直接開工了。

3,生物:你們盡情科研,反正出問題就是開一艙門,不行往太陽方向一推,乾淨!

4樓:格拉摩根伯爵

鑑於你球的藥丸程度……幾乎所有製造業在太空中發展都比在地球上發展要好(如果能實現的話,當然,如果未來實現不了你球基本就玩完了)

約束人類空前強大的破壞力成本會非常非常高昂,但是是絕對有必要的,這是關乎生死存亡的問題。

5樓:解悶

能源工業,其中的太陽能利用及無線輸送,這個是最有前途的,要是再發現什麼宇宙的高能量介質,再開發利用,就更好了,現在人類困在地球,就是因為對宇宙的能源,無法利用,目前為止,利用的還是太陽能,什麼石油,煤炭什麼的,只是相當於太陽能電池,人類是將地球儲存幾十億年的太陽能,用在現在這幾百年,要是用光了,還沒開發出新能源,就麻煩了

6樓:

這個,物流成本太高。

太空某處有生產製造條件的先決條件應該是有生命,並進化成高等生物吧。

另外,太空各處的條件不同,優勢產業也會不同吧。

7樓:星宇之橙

這個問題,根據從業的經驗,太空環境下最有利的行業將會是高科技製造業。以我日常接觸的高技術機械加工為例。一些高精度儀器上的金屬滾珠要求加工成絕對圓形,表面平整度要求在6個9甚至更高。

地球上的加工環境由於受到重力的影響,難以達到加工精度。如果在太空失重環境下,將避免這一影響。

另乙個案例就是,太空的無塵真空環境,也有利於晶元加工和製造行業的發展,以及一些對無塵環境較高的生物醫學行業的發展。

8樓:Dr.Spy

個人能想到的如下。

首先,有的東西可能只有其他星球上有,而地球上沒有的,比如有的礦石。

第二,有汙染或危險性的東西,比如類似於核資源的開發,如果切爾洛貝利當時發生在火星上,那肯定沒有發生在地球上危害大。

第三,有的需要在特殊條件下加工的,比如接近真空,或者低溫等,在太空中能達到的難度更低的。

9樓:馬面狐

微重力環境下的結晶反應應該很有趣吧。或許可以用在特殊合金的冶煉方面。

然後超大型工件的組合應該也不成問題。

只想到這些。。。

10樓:蛇之子

有著外太空那幾乎無盡的資源和空間支援,「巨構」肯定能成為極其重要的建築,

例如「戴森球」

只要人類總體素質得到提高,那麼這類建築會給我們提供極大的價值,甚至成為人類走向星辰大海的第一步。

11樓:有把尺子

很簡單啊,空氣製造業,水源製造業,溫度製造業。這些到太空是必須先解決的生存的先決條件,如果能解決好最基本的生存剛需,再談其他的比較好。

12樓:LionLi

最大的製造利好是半導體晶元製程、醫藥(高讚答案已經很好了),極度追求均勻性的工程,比如韋伯望遠鏡(很多儀器本來就是用來天文分析)結合太陽能發電,低溫超低溫試驗,極度危險的核生化試驗,可以在小行星上展開;

不利於浮法玻璃... ...

13樓:

目前,最迫不及待地想在太空(近地軌道)開工廠的是單晶矽工廠,生產單晶矽柱。

太空生產單晶矽利於提高單晶矽的純度、提高單晶矽的直徑。

單晶矽柱切片得單晶矽片,單晶矽片是所有晶元製造都必須的基本物料。

晶元製造的基本工序(大白話描述版):

(1)碼農把30億個三極體、各種佈線、電阻……在圖紙上安排明白,設計了乙個CPU。

(2)把這張有一幢樓高的圖紙縮微,製作出一張「底片」。

光刻機(3)把「底片」放進【光刻機】,擋在光刻機的雷射光路前。

(4)另一邊,把一張【單晶矽片】(先要掩膜處理)送進光刻機,固定好。

單晶矽片

(5)然後,使勁摁一下快門,咔嚓。光刻機的雷射透過「底片」,照在矽片上。

(6)一陣青煙冒過(誤),矽片上就多了好多研磨溝槽,乙個CPU的圖案就畫上去了。

刻上圖案了

(後面還有好多任務序,略)

【光刻機】經常成為新聞熱點,高精尖的戰略級國之重器。他的特點一是貴,二是有總壽命。比如一台光刻機5000萬美元,「快門」壽命10萬次,那它一次快門價值500美元。

所以,我們得把上面的基本工序倒退回去,倒退到步驟(2)。

(2)圖紙從一幢樓縮微到指甲蓋大小,然後全選,複製,貼上貼上……貼上99次,然後把這100個CPU的縮微圖紙擺成乙個直徑200mm的圓形。然後(3),把一張直徑200mm的單晶矽片送進去,執行(4/5/6)。太棒了,我們按一次快門,就畫出了100個CPU,折合每個CPU的光刻成本是5美元。

還不夠。現在我們全選,複製,貼上貼上……貼上224次,然後把這225個CPU的縮微圖紙擺成乙個直徑300mm的圓形。咔嚓,嗯,現在每個CPU的光刻成本只有2點幾美元了。

(這就是8寸晶圓進化到12寸晶圓的意義)

從這個工序我們看出的第一點竅門是:單晶矽片越大越好。

第二點竅門是:單晶矽的純度很重要

如果單晶矽片上有瑕疵怎麼辦?

端起一片單晶矽片用放大鏡瞧瞧,有砂眼的扔掉?不不不,這不行。

有瑕疵暫時也沒辦法挑出來。

把CPU的圖案畫上去,再經過十幾道工序,完成了,把CPU切下來封裝好。拿去測試。能點亮的,OK,良品,拿去賣。

啥反應沒有的,那就是有瑕疵嘍。扔掉回爐。總之,現在一般都要到成品CPU下線,我們才能檢測出來。

所以,哪怕有一粒瑕疵,也要付出不小的成本。

良品率90%以上馬馬虎虎,有時候良品率只有50%,那就非常不能忍了(但中國曾經硬是用不到30%的良品率生產過一批DSP,沒辦法,國防需要)。而單晶矽柱/單晶矽片的純度,就直接影響到良品率。

在地球上,我們生產單晶矽柱用的方法是:

還有布里奇曼-史托巴格法:

顯而易見,在地面上無論用什麼方法生產單晶矽,由於重力作用會導致浮力對流和沉澱效應,往往使凝固介面不均勻,還可能出現缺陷,從而影響晶體的品質。而裝置的總提力、生長速度,也限制了生產大直徑的單晶矽柱(矽的密度可不低)。

但是,在微重力環境下,單晶矽柱的生產可以實現無容器過程,這樣就沒有器壁汙染,而且可以生成無限大的單晶矽柱(只要不怕宇宙射線打出瑕疵來)。

另外就是浮力對流和沉澱效應可以消失,這樣生成的晶體更加均勻。

從80年代起,人類就一直想把單晶矽工廠搬上天,和平號空間站就做過試驗。現在各種試驗做了20多年,甚至生產線怎麼組織都想好了,現在就等入軌成本再降低50%了。

14樓:Belovely

開下腦洞,在太空發展製造業有著得天獨厚的條件,那就是去其它星球不需要克服地心引力。整條生產線都可以搬上天。

殖民其它星球的時候,比如火星,殖民者不可能在本地製造所有的產品,追求大而全的產業鏈既無必要,成本也極其高昂。如果依賴從地球貨運,那麼每次飛船公升空,即使不算上飛船本身的成本,用來發射飛船所消耗掉的燃料每年積累下來無疑也會是個天文數字。

這樣的話,在殖民其它星球的時候乙個太空的工業製造中心就顯得廉價許多。乙個太空製造中心可以為太陽系內所有的殖民地星球,包括地球母星,提供各種工業製造品。

而且飛船不像地面上的工業園區動不了,飛船可以跟著原料走,乙個小行星消耗完了就飛到另乙個小行星上繼續生產。

15樓:靳宗

必然新材料農業大發展啊…

太空Sunny更加均勻,且不受大氣環境影響,建立太空農場非常不錯。

當然前提是必須在材料上滿足高強度,低可控傳熱,氣密性好各種金屬冶煉,單晶製備…無重力條件具有天然優勢…

16樓:

難道不是量子計算機和超導嗎?在地球上還要費心費力搞超低溫,在太空只需要做好輻射防護

跟太空船產業一起,在小行星帶一邊採礦一邊製造,然後新造好的太空船運著新造好的量子計算機房回到拉格朗日點和低軌同步軌道

想一想未來的IDC都在天上,真刺激。。。

17樓:丟丟

模擬零重力環境下造光纜。「從理論上看,可以在24小時內拉出數百千公尺長的光纜。」沒有重力困擾,也不會出現結晶的問題。

另外就是3D列印。失重環境可以讓幹細胞維持形狀直到成長為功能齊全的心臟等人體組織,45天內送回地球給你換一套新的。

18樓:喬永春高中歷史課堂

要求微重力甚至零重力的製造業都適合在太空。例如製造滾珠,在地球上無論如何都不能製造出真正的球體,就是因為有重力。所以所有的滾珠使用一段時間之後,就會被磨偏。

如果在太空,微重力甚至零重力,就能製造出真正的球體,那無論怎麼磨損,滾珠都是圓的,使用壽命就會延長。

19樓:李立

能源產業。

向太空發鋁箔鏡陣單元。每個單元靠自旋展平鋁箔。旋轉軸在基座上可在兩個自由度上調節指向,電力舵機驅動。

不同單元的基座用碳纖維支架連線起來。

這樣的鏡陣可以把匯聚提高強度後的強烈Sunny投射到地面指定位置。

這些被投射下來的光斑,其實就是投射的能量。根據地面對光及熱的需求,合理申請不同強度及面積的光斑投射。比如大棚農業申請夜間1倍強度光斑投射來縮短種植時間,受陰雨困擾無法按時收割的莊稼地申請1倍光照來盡快曬乾泥濘,某些鹽場申請3倍強度光斑來大大縮短晒鹽週期,某些光熱電站申請10倍光強來大大減小集熱面積,某些發生極端冷凍的地區申請1倍光斑來盡快解凍……

同理還有反向應用:通過部分反射遮擋射向城市的Sunny,來顯著降低白天城市溫公升,降低製冷消耗的大量電能,提高城市氣候宜居度。晚上可以向城市提供30%強度的日照,節約大量戶外照明成本,提高交通,建設安全性。

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