Lần đầu tiên trong lịch sử: Startup muốn đưa cả nhà máy sản xuất chip lên vũ trụ, gây chấn động ngành bán dẫn

Một công ty công nghệ của Anh đang theo đuổi tham vọng táo bạo: đưa cả “nhà máy” lên quỹ đạo để sản xuất vật liệu bán dẫn ngay trong không gian, phục vụ máy tính lượng tử, trung tâm dữ liệu AI và hạ tầng quốc phòng.

Công ty Space Forge, đặt trụ sở tại Cardiff (xứ Wales), cho biết họ đã đạt cột mốc quan trọng trong hành trình tạo ra các “hạt mầm” tinh thể siêu tinh khiết ngoài không gian để sản xuất chip bán dẫn trên Trái đất. Những con chip này có thể được ứng dụng trong viễn thông, điện toán và giao thông vận tải.

Tháng 6/2025, Space Forge đã phóng vệ tinh nhà máy có kích thước tương đương lò vi sóng mang tên ForgeStar-1 lên quỹ đạo bằng tên lửa của SpaceX. Vệ tinh này đã có thể tạo ra được plasma - loại khí được nung nóng tới 1.000 độ C - mở đường cho việc sản xuất các tinh thể tiên tiến trong tương lai.

Theo ông Joshua Western, CEO kiêm đồng sáng lập Space Forge, không gian mang lại môi trường sản xuất “vượt trội” so với Trái đất. Trong điều kiện vi trọng lực, các nguyên tử trong vật liệu bán dẫn được sắp xếp đều đặn hơn.

Đồng thời, môi trường chân không gần như tuyệt đối ngoài không gian giúp giảm nguy cơ nhiễm tạp chất, cho phép tạo ra các tinh thể bán dẫn có độ tinh khiết cao hơn “hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần” so với sản xuất dưới mặt đất.

Sự kết hợp giữa cấu trúc nguyên tử có trật tự hơn và ít tạp chất hơn giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của các con chip được chế tạo từ những tinh thể này.

“ForgeStar-1 nhằm chứng minh công cụ sản xuất có thể hoạt động ngoài không gian”, ông Western cho hay, đồng thời tiết lộ công ty đặt mục tiêu đưa hệ thống sản xuất thương mại lên quỹ đạo trong vòng 2 năm tới.

Hiện Space Forge đang tìm cách bán vật liệu của mình cho các doanh nghiệp cần chip bán dẫn hoạt động ở công suất rất cao, đặc biệt trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, quốc phòng, viễn thông và dữ liệu.

Theo kế hoạch, các “nhà máy” hoàn chỉnh mà Space Forge dự định phóng lên sẽ có kích thước tương đương một máy giặt lớn, nặng khoảng 100kg. Mỗi nhà máy có thể sản xuất đủ vật liệu cho 10 triệu chip bán dẫn chỉ trong vài tuần sau khi kích hoạt.

Chi phí phóng ForgeStar-1 là 342.000 USD. Tuy nhiên, ông Western cho rằng ngay cả khi tính cả chi phí này, việc sản xuất tinh thể ở giai đoạn “hạt mầm” trong không gian có chi phí tương đương quy trình sản xuất trên Trái đất. Ông cũng nhấn mạnh, năng lượng mặt trời ngoài không gian – nguồn cung cấp điện cho các nhà máy – là dồi dào và “miễn phí”.

Dự kiến trong vài tháng tới, sứ mệnh ForgeStar-1 sẽ kết thúc, sau đó công ty sẽ lần đầu tiên thử nghiệm tấm chắn nhiệt của mình trong môi trường không gian.

“Tôi hy vọng rằng 10 năm nữa, công việc của mình sẽ trở nên… nhàm chán”, ông Western nói. “Khi một ngày nào đó, ai đó được thông báo rằng điện thoại hay laptop của họ dùng con chip sản xuất từ không gian mà không còn thấy phấn khích nữa – lúc đó tôi biết chúng tôi đã thành công”.