En julio, un prototipo del dispositivo
fue llevado a la EEI, con el que producirán
fibra óptica de fluoruro ZBLAN . Supera la "óptica" habitual en
transmitancia en el rango infrarrojo y otros parámetros ópticos.
Si todo va bien, la primera "mini-fábrica espacial" para la producción de fibra óptica aparecerá en órbita. Bajo el corte: más información sobre las características y las perspectivas de desarrollo.
/ Wikimedia / NASA / PDAutores del proyecto
La idea de producir algo en el espacio
surgió a finales de los años sesenta. Hoy, incluso las empresas privadas y las nuevas empresas brindan apoyo financiero y tecnológico para tales experimentos.
Por ejemplo, un prototipo para la producción de ZBLAN en el espacio es el
resultado de una colaboración entre las compañías tecnológicas estadounidenses Made In Space y Thorlabs. SpaceX es responsable de entregar el prototipo, y el personal de la NASA y los astronautas en la EEI ayudan con los asuntos de la organización.
El vidrio ZBLAN fue desarrollado en 1975 por investigadores de la
Universidad de Rennes en Francia. La composición de ZBLAN incluye fluoruros formadores de vidrio de varios metales: circonio, bario, lantano, aluminio y sodio. Las primeras letras de estos metales se llamaron vidrio.
Porque es necesario
En la fabricación de fibra óptica, una preforma especial se calienta a una temperatura superior a 300 ° C y se tira en un hilo largo como chicle. Para esto, se utilizan instalaciones de escape con una altura de varias decenas de metros. La longitud final del cable está limitada por las dimensiones de la preforma y la cantidad de impurezas en la estructura de vidrio.
La imperfección principal de los cables de "tierra"
radica en su opacidad. Las impurezas e irregularidades en el vidrio interfieren con la transmisión de la señal a largas distancias. Para transmitirlo, por ejemplo, a través del océano, es necesario instalar una gran cantidad de repetidores y amplificadores.
En comparación con los cables convencionales, la fibra óptica del grupo de vidrio de fluoruro ZBLAN
se caracteriza por una baja pérdida óptica en el núcleo de la fibra debido a la absorción (absorción) y la dispersión. ZBLAN también se
caracteriza por bajas pérdidas en el campo de
la radiación infrarroja , en particular, en el medio del rango infrarrojo (2000–5000 nm), donde los cables convencionales funcionan peor.
Sin embargo, el vidrio ZBLAN es bastante frágil, por lo que es costoso y difícil extraer una fibra larga. Además, la gravedad
conduce a la formación de un precipitado en la estructura cristalina de la fibra.
Según los
estudios de Made In Space, si la fibra óptica se fabrica en el espacio, se forman diez veces menos "cristales" en ella. Por lo tanto, la óptica producida en gravedad cero podrá transmitir una señal más allá de los cables "clásicos".
Según Andrew Rush, CEO de Made In Space, de cuatro kilogramos de "espacios en blanco" puede obtener cuatro kilómetros de fibra. Esta relación, dice Rush, hace que toda la empresa sea económicamente viable, incluso a pesar de los altos costos de enviar espacios en blanco y equipos al espacio.
Aplicación y desarrollo de tecnología.
Andrew Rush
afirma que la fibra ZBLAN "espacial" puede enrutarse a través de todo el Atlántico sin un solo repetidor. También señaló que el rendimiento de los nuevos cables superará en 50-100 veces el rendimiento de la fibra óptica de cuarzo clásica.
En el futuro, en el espacio
será posible producir fibra óptica de varias decenas de kilómetros de largo con un rendimiento de al menos cien veces mayor que los cables de "tierra".
/ Flickr / tim pierce / ccLos investigadores ahora están probando un prototipo que llegó a la EEI en julio. Después de este experimento, la fibra óptica "cósmica" se enviará de vuelta a la Tierra para probar su idoneidad y evaluar su rendimiento. La tercera producción de prueba de fibra óptica en el espacio
comenzará en noviembre o diciembre de este año, dependiendo del horario del astronauta.
Si los resultados de la prueba son exitosos, los investigadores comenzarán a trabajar en el despliegue de equipos para la producción industrial de fibra óptica en órbita.
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