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.
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 потерь 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.