12 подписчиков
Продолжим тему космического производства.
Время от времени кто-то объявляет о том, что собирается делать в космосе оптоволокно. Но в чем смысл его орбитального производства? Ведь, вроде как и на Земле его неплохо делают.
Делают. Но из "обычного" стекла - из кремнеземистого (SiO2). Технология производства хорошо отработана. Но у этого материала есть существенный недостаток - он достаточно сильно поглощает излучение. Из-за чего в оптоволокно приходится ставить дорогостоящие повторители для усиления сигнала.
Оптическое волокно из фторидного стекла ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF, известное как ZBLAN, на два порядка хуже поглощает сигнал, чем кварцевое волокно. Приводят оценки, согласно которым с точки зрения поглощения сигнала, 10 км обычного оптоволокна эквивалентны 2000 км ZBLAN - волокна.
Однако на Земле не удается наладить производство ZBLAN - волокна: конвекция и другие гравитационно обусловленные эффекты приводят к появлению дефектов и микрокристаллов в волокне, которые делают волокна непригодными для многих коммерческих применений. (На картинке слева - волокно, полученное в условиях микрогравитации, справа - в условиях нормальной силы тяжести.)
В 1990-х ВВС США и Исследовательская лаборатория ВМС США провели эксперименты про производству ZBLAN в самолете, летящем по параболической дуге. 22-секундного периода невесомости не хватает для производства полноценного оптоволокна. Но достаточно для получения многообещающих предварительных результатов испытаний.
В 2019 году компания Fiber Optic Manufacturing in Space (FOMS) завершила космический эксперимент на МКС по производству ZBLAN - волокна. Разработанное автоматическое устройство для производства волокна размером с чемодан способно произвести до 50 км волокна за полет.
Однако, несмотря на все успехи, пока что экономика производства не сходится.
Может быть, у какого-нибудь Thales Alenia Space с его многоразовыми космическими кораблями, в итоге экономика сойдется. Поживем - увидим.
#космическое_производство
1 минута
2 февраля 2023