Besxar, een start-up van een voormalig OpenAI-medewerker, probeert chips te maken in de ruimte. Het bedrijf gebruikt herbruikbare SpaceX-raketten om kleine proefkapsules mee te nemen in een baan om de aarde en daarna terug te brengen. Het doel: profiteren van het vacuüm in de ruimte om schonere halfgeleidermaterialen te maken dan op aarde mogelijk is.

Waarom de ruimte een alternatief kan zijn

Op aarde vereisen chipfabrieken enorme, dure schoonmaakruimtes om stof en andere verontreiniging buiten te houden. Zelfs microscopisch kleine deeltjes kunnen een chip onbruikbaar maken tijdens productie. Dat maakt de bouw en het onderhoud van chipfabrieken tot gigantische infrastructurele projecten.

In de ruimte is er geen lucht en dus veel minder deeltjes die op een oppervlak kunnen vallen. Besxar stelt dat sommige stappen in de productie van halfgeleiders daardoor eenvoudiger of goedkoper kunnen zijn: je hoeft niet tegen de lucht en deeltjes te ‘vechten’. Daarom wil het bedrijf cruciale materialen voor geavanceerde chips in een baan om de aarde produceren.

Hoe Besxar dit test

Besxar heeft kleine proefkapsules ontwikkeld, die het bedrijf ‘fabships’ noemt. Het zijn compacte dozen die wafers vervoeren — dat zijn dunne schijven van silicium waarop later chiplagen worden aangebracht.

Belangrijke doelen van de eerste vluchten waren:

• aantonen dat de capsules een lancering en terugkeer overleven;

• de wafers beschermen tegen verontreiniging tijdens de reis;

• de monsters blootstellen aan het vacuüm van de ruimte.

In juli vloog Besxar twee van die capsules mee op een Starlink-missie van SpaceX. Eén van de capsules kreeg problemen met het vluchtregistratiesysteem, wat Besxar nu onderzoekt. Toch rapporteert het bedrijf dat de gevlogen wafers schoner waren en minder deeltjes bevatten dan vergelijkbare wafers die op aarde bleven. Dat is een bemoedigende uitkomst voor vervolgtests.

Volgende stappen en uitdagingen

Besxar heeft bijna 14 miljoen dollar opgehaald om dit idee door te ontwikkelen, waaronder een seed-ronde van 9 miljoen dollar. De komende twee jaar wil het bedrijf meerdere iteraties uitvoeren. De geplande stappen zijn onder meer:

• wafers verwarmen in de capsule;

• één materiaal op de wafers aanbrengen;

• meerdere materialen stapelen en complexere processen testen;

• geleidelijk grotere productiemodules bouwen en testen.

Het einddoel is om uiteindelijk grotere fabrieken mee te nemen op een voertuig als SpaceX’s Starship, de volgende generatie raket die nog in ontwikkeling is. Tot die tijd gebruikt Besxar een andere manier om risico te verkleinen: de herbruikbare Falcon 9-boosters van SpaceX, die vaak terugkeren en al honderden keren gevlogen hebben.

Toch zijn er duidelijke beperkingen. Het grootste knelpunt is het terugbrengen van voldoende productvolume naar de aarde. Om echt op te schalen naar honderden of duizenden wafers per vlucht zijn veel goedkopere raketlanceringen en grotere laadcapaciteit nodig. Dat betekent dat Besxar afhankelijk is van het succes en de prijs van nieuwe ruimtevaartvoertuigen, zoals Starship of concur-rerende volgende-generatie-raketten van andere bedrijven.

Andere start-ups, zoals United Semiconductors en Space Forge, werken aan soortgelijke ideeën. Maar voor allemaal geldt: productie in de ruimte is veelbelovend, maar pas echt schaalbaar als transport naar en van de ruimte betaalbaar en betrouwbaar wordt.

Conclusie

Besxar experimenteert met een nieuwe aanpak: gebruikmaken van het vacuüm in de ruimte om schonere halfgeleidermonsters te maken. De eerste vluchten laten zien dat de methode technisch werkt en dat de gevlogen wafers minder deeltjes bevatten dan terrestrische voorbeelden. Om echt te schalen zijn echter grotere productiemodules en goedkopere, frequente raketvluchten nodig.

Als dit lukt, kunnen straks onderdelen voor datacenters, robots en elektrische voertuigen worden gemaakt met minder verontreiniging. Dat kan uiteindelijk leiden tot betrouwbaardere elektronica die jij dagelijks gebruikt.