Второй этап: Россия планирует продолжить выращивание высокочистых полупроводников в космосе в 2026 году

Российские ученые готовят новую ступень космического эксперимента

В 2026 году запланировано проведение второго этапа уникального российского эксперимента по выращиванию полупроводниковых материалов в условиях космического пространства. Разработка, созданная специалистами из Новосибирска, показала свою эффективность в ходе первого цикла, открывая перспективы для создания передовой микроэлектроники нового поколения.

Осенью 2025 года первый летный образец установки успешно прошел все необходимые испытания и был доставлен на Международную космическую станцию (МКС). Ключевым моментом стало то, что российские космонавты Сергей Рыжиков и Алексей Зубрицкий впервые в истории смогли получить в условиях открытого космоса кристаллы с практически идеальной структурой. В настоящее время научное сообщество занято тщательным анализом полученных образцов, что является основой для детализации и подготовки к следующей фазе проекта.

Уникальные преимущества космического вакуума

Суть российской разработки, которая получила название «Экран-М», заключается в использовании экстремальных условий, недостижимых на Земле. Космический вакуум позволяет выращивать полупроводники без присутствия примесей, в первую очередь — кислорода и углерода, которые критически ухудшают характеристики материала при производстве на планете.

Технология основана на методе молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). При этом атомарно-тонкие слои кристалла формируются друг на друге с высочайшей точностью. Это позволяет инженерам задавать материалу требуемые свойства: например, настроить его на излучение или улавливание света в строго определенном диапазоне, а также обеспечить устойчивость к очень высоким электрическим напряжениям, при которых стандартные земные полупроводники могут выйти из строя.

«Экран-М»: прорыв новосибирских физиков

Хотя выращивание полупроводников в космосе осуществлялось и ранее, начиная с конца 1990-х годов, установка, разработанная новосибирским Институтом физики полупроводников СО РАН (ИФП СО РАН), выделяется своей способностью эффективно и компактно выполнять этот сложный процесс. Установка была создана по заказу Ракетно-космической корпорации «Энергия».

Научные сотрудники ИФП СО РАН подчеркивают, что, несмотря на сложность и высокую стоимость производства такого оборудования, именно оно открывает новые горизонты как для фундаментальных исследований, так и для практического создания микроэлектроники, превосходящей по характеристикам наземные аналоги.

Использование космических условий, в частности, сверхвысокого вакуума, является ключевым фактором для получения таких структур. Полученный материал, в частности арсенид галлия, который часто используется в высокотехнологичных устройствах, может обеспечить сверхвысокую производительность микросхем, более эффективные солнечные батареи и надежные датчики.

Международный контекст и перспективы

Российская исследовательская программа по синтезу полупроводниковых материалов в условиях открытого космоса с помощью «Экран-М» на данный момент считается единственной в мире, которая активно реализуется. Похожие исследования проводились, например, в США в конце 1990-х — начале 2000-х годов, но были свернуты.

Успешное завершение первого этапа и получение «идеальных кристаллов» подтверждает научную гипотезу о преимуществах космической среды для роста кристаллических пленок. Анализ этих первых образцов, выращенных космонавтами Рыжиковым и Зубрицким, поможет скорректировать параметры для второго этапа, который намечен уже на 2026 год.

Специалисты связывают этот проект с долгосрочной целью — не только улучшением качества существующих компонентов, но и потенциальным переносом вредных или сверхсложных производств за пределы Земли, что является частью концепции так называемой «индустриализации космического пространства». Технологии, отработанные в рамках проекта «Экран-М», могут лечь в основу создания будущих орбитальных производственных комплексов.