En juillet, le prototype de l'appareil a
été apporté à l'ISS, avec lequel ils produiront
une fibre optique fluorée ZBLAN . Il surpasse les «optiques» habituelles en matière de
transmittance dans la plage infrarouge et d'autres paramètres optiques.
Si tout se passe bien, la première «mini-usine spatiale» de production de fibre optique apparaîtra en orbite. Under the cut - en savoir plus sur les fonctionnalités et les perspectives de développement.
/ Wikimedia / NASA / PDAuteurs du projet
L'idée de produire quelque chose dans l'espace
est née à la fin des années soixante. Aujourd'hui, même des entreprises privées et des startups fournissent un soutien financier et technologique à de telles expériences.
Par exemple, un prototype pour la production de ZBLAN dans l'espace est le
résultat d'une collaboration entre les sociétés technologiques américaines Made In Space et Thorlabs. SpaceX est responsable de la livraison du prototype, et le personnel de la NASA et les astronautes de l'ISS aident avec les questions d'organisation.
Le verre ZBLAN lui-même a été développé en 1975 par des chercheurs de l'
Université de Rennes en France. La composition de ZBLAN comprend des fluorures de formation de verre d'un certain nombre de métaux - zirconium, baryum, lanthane, aluminium et sodium. Les premières lettres de ces métaux étaient appelées verre.
Pourquoi est-ce nécessaire
Dans la fabrication de fibres optiques, une préforme spéciale est chauffée à une température supérieure à 300 ° C et tirée dans un long fil comme du chewing-gum. Pour cela, des installations d'échappement d'une hauteur de plusieurs dizaines de mètres sont utilisées. La longueur finale du câble est limitée par les dimensions de la préforme et la quantité d'impuretés dans la structure en verre.
La principale imperfection des câbles "terre"
réside dans leur opacité. Les impuretés et les irrégularités du verre interfèrent avec la transmission du signal sur de longues distances. Pour le diffuser, par exemple, à travers l'océan, il est nécessaire d'installer un grand nombre de répéteurs et d'amplificateurs.
Comparée aux câbles conventionnels, la fibre optique du groupe de verre au fluorure ZBLAN
se caractérise par de faibles pertes optiques dans le cœur de la fibre dues à l'absorption (absorption) et à la diffusion. Le ZBLAN se
caractérise également
par de faibles pertes dans le domaine du
rayonnement infrarouge , en particulier au milieu de la gamme infrarouge (2000–5000 nm), où les câbles conventionnels fonctionnent moins bien.
Cependant, le verre ZBLAN est plutôt fragile, il est donc coûteux et difficile d'en tirer une longue fibre. De plus, la gravité
conduit à la formation d'un précipité dans la structure cristalline de la fibre.
Selon les
études de Made In Space, si la fibre optique est fabriquée dans l'espace, dix fois moins de «cristaux» s'y forment. Par conséquent, l'optique produite en gravité zéro pourra transmettre un signal au-delà des câbles "classiques".
Selon Andrew Rush, PDG de Made In Space, quatre kilomètres de «blancs d'espace» peuvent produire quatre kilomètres de fibre. Ce ratio, dit Rush, rend l'ensemble de l'entreprise économiquement viable, même en dépit des coûts élevés d'envoi d'ébauches et d'équipements dans l'espace.
Application et développement de la technologie
Andrew Rush
déclare que la fibre ZBLAN «spatiale» peut être acheminée à travers tout l'Atlantique sans répéteur unique. Il a également noté que le débit de nouveaux câbles dépasserait de 50 à 100 fois les performances de la fibre optique à quartz classique.
A l'avenir, dans l'espace,
il sera possible de produire des fibres de plusieurs dizaines de kilomètres de long avec un débit au moins cent fois supérieur aux câbles «terre».
/ Flickr / tim pierce / ccLes chercheurs testent actuellement un prototype arrivé sur l'ISS en juillet. Après cette expérience, la fibre optique «cosmique» sera renvoyée sur Terre pour tester sa pertinence et évaluer ses performances. Le troisième test de production de fibre optique dans l'espace
commencera en novembre ou décembre de cette année, selon le calendrier de l'astronaute.
Si les résultats des tests sont concluants, les chercheurs commenceront à travailler sur le déploiement d'équipements pour la production industrielle de fibre optique en orbite.
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