Американский стартап Flawless Photonics, базирующийся в Кремниевой долине, создал на МКС более 5 километров ZBLAN всего за две недели. ZBLAN — это оптическое волокно, которое обладает высокой прозрачностью и широко используется на Земле в лазерных системах и усилителях. 

Если бы компаниям удалось перевести производство волокна в условия микрогравитации, то материал получался бы с меньшим количеством дефектов, чем то, что производится на Земле. После транспортировки на Землю, то прибыльность такого предприятия была бы гарантирована.

Астронавты Лорал О'Хара и Жасмин Могбели (слева направо) на фото перед перчаточным боксом для науки в условиях микрогравитации — исследовательским центром для проведения биологических и физических экспериментов в лабораторном модуле «Дестини» МКС. Могбели установила аппарат Flawless Photonics для протяжки оптического волокна в космосе. Источник: Flawless Photonics

Впечатляющие результаты, достигнутые компанией Flawless Photonics, могут послужить стимулом для дальнейших исследований производства, которые могут иметь значение, в частности, для оборонной промышленности и национальной безопасности. Об этом заявила Роуз Эрнандес, директор отдела InSpace Production Applications Национальной лаборатории Космической станции. 

Прозрачность ZBLAN оказывается значительно выше, чем у оптоволоконного стекла, используемого в подводных кабелях связи. Повышенная прозрачность приводит к снижению потери сигнала. Это означает, что вместо того, чтобы размещать оптические повторители каждые 40 или 50 километров для усиления сигнала в подводных кабелях, с помощью использования ZBLAN их можно проложить на расстояния, превышающие в десятки или сотни раз. Энергопотребление таких усилителей составляет около 1-1,5% от общемирового энергетического бюджета. Поэтому возможность применения ZBLAN в подводных кабелях связи имеет большой потенциал с экономической точки зрения.

Образцы ZBLAN, произведённые Flawless Photonics на МКС, планируется вернуть на Землю в апреле этого года в рамках полёта SpaceX Commercial Resupply Services. После этого инженеры NASA и независимые третьи стороны проведут исследования качества и состава оптического волокна, произведенного в условиях микрогравитации.

Финансирование для установки Flawless Photonics на МКС для производства оптического волокна предоставили Европейское космическое агентство и Космическое агентство Люксембурга. В свою очередь, Национальная Лаборатория Космической станции приняла на себя затраты на транспортировку и установку оборудования в боксе для научных исследований в условиях микрогравитации на МКС.

На производство ZBLAN требуется нагревать цилиндрические заготовки со стеклянным сердечником, окружёнными оболочкой. В процессе растяжки волокно становится тоньше и, в конечном итоге, разрывается. Революционность микрогравитационной установки Flawless Photonics заключается в том, что она способна восстановить процесс растяжки оптического волокна после его разрыва.

Flawless Photonics планирует следующим этапом своих исследований начать производство заготовок для ZBLAN в космическом пространстве. В рамках программы NASA Space Manufacturing Applications компания получила финансирование для проведения экспериментов по производству совместно с Австралийским университетом Аделаиды, Axiom Space и Visioneering Space. Это позволит расширить возможности производства в условиях микрогравитации и потенциально приведёт к созданию новых технологий на основе производства оптического волокна в космосе.

В работе над проектом производства оптического волокна в космосе было задействовано 20 сотрудников Flawless Photonics, а его финансирование было обеспечено за счёт комбинации частных и государственных инвестиций.

Подробнее на iXBT