Im Juli wurde ein Prototyp des Geräts zur ISS gebracht, mit dem
ZBLAN-Fluorid-Lichtwellenleiter hergestellt werden . Es übertrifft die übliche „Optik“ der
Durchlässigkeit im Infrarotbereich und anderer optischer Parameter.
Wenn alles gut geht, erscheint die erste „Weltraum-Minifabrik“ zur Herstellung von Glasfasern im Orbit. Unter dem Strich - mehr über die Funktionen und Entwicklungsperspektiven.
/ Wikimedia / NASA / PDProjektautoren
Die Idee, etwas im Weltraum zu produzieren,
entstand Ende der sechziger Jahre. Selbst private Unternehmen und Startups unterstützen solche Experimente heute finanziell und technologisch.
Ein Prototyp für die Produktion von ZBLAN im Weltraum ist beispielsweise das
Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen den amerikanischen Technologieunternehmen Made In Space und Thorlabs. SpaceX ist für die Lieferung des Prototyps verantwortlich, und NASA-Mitarbeiter und Astronauten auf der ISS helfen bei organisatorischen Fragen.
ZBLAN-Glas selbst wurde 1975 von Forschern der
Universität Rennes in Frankreich entwickelt. Die Zusammensetzung von ZBLAN umfasst glasbildende Fluoride einer Reihe von Metallen - Zirkonium, Barium, Lanthan, Aluminium und Natrium. Die ersten Buchstaben dieser Metalle wurden Glas genannt.
Warum ist es notwendig?
Bei der Herstellung von Lichtwellenleitern wird ein spezieller Vorformling auf eine Temperatur über 300 ° C erhitzt und wie Kaugummi in einen langen Faden gezogen. Hierzu werden Abgasanlagen mit einer Höhe von mehreren zehn Metern eingesetzt. Die endgültige Kabellänge wird durch die Abmessungen des Vorformlings und die Menge an Verunreinigungen in der Glasstruktur begrenzt.
Die Hauptunvollkommenheit der "Erd" -Kabel
liegt in ihrer Opazität. Verunreinigungen und Unregelmäßigkeiten im Glas stören die Signalübertragung über große Entfernungen. Um es beispielsweise über den Ozean zu senden, muss eine große Anzahl von Repeatern und Verstärkern installiert werden.
Im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln ist die optische Faser der ZBLAN-Fluoridglasgruppe
durch einen geringen optischen Verlust im Kern der Faser aufgrund von Absorption (Absorption) und Streuung gekennzeichnet. ZBLAN zeichnet sich auch
durch geringe Verluste im Bereich der
Infrarotstrahlung aus , insbesondere im mittleren Infrarotbereich (2000–5000 nm), wo herkömmliche Kabel schlechter funktionieren.
ZBLAN-Glas ist jedoch ziemlich zerbrechlich, so dass es teuer und schwierig ist, eine lange Faser daraus zu ziehen. Zusätzlich
führt die Schwerkraft zur Bildung eines Niederschlags in der Kristallstruktur der Faser.
Laut den
Studien von Made In Space werden bei der Herstellung von Lichtwellenleitern im Weltraum zehnmal weniger „Kristalle“ gebildet. Daher kann eine in Schwerelosigkeit hergestellte Optik ein Signal über die "klassischen" Kabel hinaus übertragen.
Laut Andrew Rush, CEO von Made In Space, können aus vier Kilogramm „Space Blanks“ vier Kilometer Glasfaser gewonnen werden. Dieses Verhältnis, sagt Rush, macht das gesamte Unternehmen wirtschaftlich rentabel, trotz der hohen Kosten für den Versand von Rohlingen und Ausrüstung in den Weltraum.
Anwendung und Entwicklung von Technologie
Andrew Rush
gibt an, dass die "Weltraum" -ZBLAN-Faser ohne einen einzigen Repeater über den gesamten Atlantik geführt werden kann. Er bemerkte auch, dass der Durchsatz neuer Kabel die Leistung klassischer Quarzfasern um das 50-100-fache übertreffen wird.
In Zukunft wird es im Weltraum
möglich sein, mehrere zehn Kilometer lange Lichtwellenleiter mit einem Durchsatz zu produzieren, der mindestens hundertmal höher ist als der der Erdungskabel.
/ Flickr / tim pierce / ccForscher testen jetzt einen Prototyp, der im Juli auf der ISS eingetroffen ist. Nach diesem Experiment wird die „kosmische“ optische Faser zur Erde zurückgeschickt, um ihre Eignung zu testen und ihre Leistung zu bewerten. Die dritte Testproduktion von Glasfasern im Weltraum
wird je nach Zeitplan des Astronauten entweder im November oder im Dezember dieses Jahres
beginnen .
Wenn die Testergebnisse erfolgreich sind, werden die Forscher mit dem Einsatz von Geräten für die industrielle Herstellung von Glasfasern im Orbit beginnen.
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