Несколько лет назад сторонники коммерциализации космоса считали, что нашли перспективное направление для космического производства — оптические волокна. Исследователи утверждали, что в условиях микрогравитации можно производить волокна ZBLAN с меньшим количеством дефектов, чем на Земле, что приведет к уменьшению затухания сигналов. Такие волокна могли бы стать идеальным продуктом для космического производства: высокая стоимость, малая масса и растущий спрос.
ZBLAN - оптическое волокно из фторидного стекла ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF, которое теоретически может иметь потери сигнала в 10–100 раз меньшие, чем кварцевое волокно.
Проблема в том, что при производстве ZBLAN на Земле явления, вызванные гравитацией, вызывают появление дефектов из-за неравномерного распределения химических компонентов внутри волокна. Дефекты, возникающие в процессе затвердевания, приводят к образованию микрокристаллов, которые влияют на пропускную способность стекловолокна. Выход – производство в космосе.
В этом году американскому стартапу Flawless Photonics за две недели удалось создать на Международной космической станции более пяти километров ZBLAN. Волокно производилось из нагретой цилиндрической заготовки со стеклянным сердечником, окруженным оболочкой и покрытием. Когда волокно растягивается, оно истончается и в конечном итоге рвется. Ключевой особенностью микрогравитационной машины Flawless Photonics является ее способность возобновлять процесс протягивания оптического волокна после его разрыва. Следующим шагом станет изготовление заготовок в космосе.
Образцы, произведенные на МКС, планируется вернуть на Землю в апреле. NASA и независимая третья сторона изучат качество и состав оптических волокон. Что бы ни определили эти оценки, Flawless Photonics уже продемонстрировала способность производить ZBLAN в условиях микрогравитации.
Волокно ZBLAN — лишь один из многих продуктов, которые могут продемонстрировать потенциал космического производства. За последние несколько десятилетий компании предлагали создавать в космосе необычные сплавы, полупроводниковые пластины, белковые кристаллы и даже шарикоподшипники, но ни одна из них пока не добилась успеха на рынке.
Космический стартап Varda продемонстрировал процесс производства медикаментов в космосе. В прошлом году компании удалось запустить капсулу W-1, в которой был произведен препарат ритонавир. Компания восемь месяцев ожидала от от Федерального управления гражданской авиации (FAA) разрешения на возврат своей капсулы. При этом Varda планирует вывести процесс производства в космосе на новый уровень, чтобы минимизировать время на запуск, производство и возврат образцов на Землю.
Несмотря на неудачи, разработчики космических станций сохраняют оптимизм и надеются найти клиентов для своих производственных площадок, включая компании, заинтересованные в космическом производстве. Они открыты для более нетрадиционных рынков, помимо материалов и биомедицинских приложений. Например, Джанет Каванди, президент Sierra Space, предложила производить в космосе духи из цветов, выращенных в невесомости.
Разработчики космических станций понимают, что создание бизнеса в космосе — сложная задача. Необходимо не только спроектировать и построить станцию, но еще и найти для нее клиентов, чтобы проект окупился и стал приносить прибыль. NASA ясно дало понять американским компаниям, что, государство не желает быть единственным заказчиком, а владельцам придется создать приемлемые условия для коммерческих и государственных исследователей, космических туристов и производителей.
