SpaceX開(kāi)啟太空制造時(shí)代 第一個(gè)產(chǎn)品將顛覆光纖業(yè)

  據Futurism報道，2017年12月15日，美國太空探索技術(shù)公司SpaceX剛剛完成了CRS-13的發(fā)射任務(wù)，這是其與美國宇航局(NASA)簽訂的為國際空間站運送補給的任務(wù)。此次發(fā)射原定于三個(gè)月前舉行，但卻先后被推遲了七次。最后，獵鷹9號火箭終于搭載著(zhù)“龍”太空艙起飛，將重達2.5噸的補給送往國際空間站。

  其中一件貨物是一種裝置，它由Made In Space(簡(jiǎn)稱(chēng)MIS)公司制造，大小與微波爐差不多。MIS公司將利用它在微重力條件下生產(chǎn)更高效的光纖。光纖支持著(zhù)世界上大部分的互聯(lián)網(wǎng)和電視系統，而MIS公司認為，在太空中制造的光纖能夠處理更多數據流量，并能在較長(cháng)的距離內發(fā)送信號，且延遲時(shí)間更短。

圖：國際空間站可能成為新制造業(yè)的發(fā)源地

  這個(gè)設備是這家硅谷公司向國際空間站發(fā)送的第三個(gè)裝置，也是MIS公司總裁兼首席執行官安德魯·拉什(Andrew Rush)所說(shuō)的“第一個(gè)工業(yè)用途太空設備”。拉什表示:“我們并非將太空作為反彈信號的大山，而是制造環(huán)境。這是我們與太空互動(dòng)的第一個(gè)改變?！?

  當這款設備被接入空間站后，MIS將命令它開(kāi)始制造近一公里長(cháng)的新型光纖，叫做ZBLAN。任務(wù)完成后，宇航員可以拔掉設備，并將其放入龍太空艙，它將于明年1月份返回地球。MIS在新聞稿中稱(chēng)，在微重力環(huán)境下制造光纖將大幅改善其性能。拉什表示，當在太空制造的材料返回地球，并經(jīng)過(guò)MIS的測試后，他們計劃開(kāi)始銷(xiāo)售。

  為了發(fā)送短距離數據，電信公司通常使用攜帶電子信號的電纜。但在距離較長(cháng)時(shí)，使用激光脈沖照射石英玻璃光纖的成本更低。世界上縱橫交錯的網(wǎng)線(xiàn)直徑只有幾十微米，大約與人類(lèi)頭發(fā)粗細相當。它們在每個(gè)海洋之下和大陸之間運行。這些硅電纜很貴，不是因為它們制造成本高，而是因為不夠完美，即使是工藝最好的玻璃也不是百分之百的透明。只要這些電纜是在重力作用下形成的，就會(huì )在玻璃中形成晶體。

  由于這種晶體的形成，光通過(guò)較遠的距離后就會(huì )變得更弱，這意味著(zhù)信號必須在其路徑上多次增強。這些助推器被稱(chēng)為中繼器，安裝成本很高。與此同時(shí)，它們還會(huì )增加每次傳輸的延遲時(shí)間。雖然延遲只以毫秒為單位，但對于從事金融交易或流媒體數據的計算機來(lái)說(shuō)，感覺(jué)卻非常漫長(cháng)。

  零重力航天器的實(shí)驗表明，如果這些光纖是在沒(méi)有重力的情況下制造的，那么晶體的形成就會(huì )減少10倍。更少的晶體結構意味著(zhù)光纖可以通過(guò)更長(cháng)的距離傳輸信息，這就是MIS希望能夠在太空中制造高級光纖的初衷。當談到ZBLAN的時(shí)候，拉什說(shuō)：“你可以在不添加中繼器的情況下在大西洋下鋪設光纜?！蓖ǔＧ闆r下，每隔50或100公里就要增加1個(gè)中繼器，中繼器越少意味著(zhù)信號延遲越少。他還說(shuō)，光纖會(huì )大幅增加帶寬，其傳輸的數據要比硅光纖多50到100倍。

  如果MIS公司可以提供太空光纖，也可以幫助電信公司賺更多的錢(qián)。拉什說(shuō):“以每千字節為單位計算，當我們可以實(shí)現大規模生產(chǎn)ZBLAN時(shí)，我們可以同樣或更高的價(jià)格出售它們?！?

  太空制造并不像你想象的那么新鮮。早在1969年，宇航員們就開(kāi)始在太空中焊接，并最終研究了液態(tài)金屬在失重狀態(tài)下的行為。但麻省理工學(xué)院航空航天學(xué)院的博士生安德魯·歐文斯(Andrew Owens)說(shuō)：“關(guān)鍵是當時(shí)這樣做太昂貴了，而且還有一個(gè)不可忽視的可能性：如果哪里出現問(wèn)題，你在發(fā)射過(guò)程中會(huì )失去一切?！?

  歐文斯現在認為，火箭工業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)射可靠性上升，成本下降。舉例來(lái)說(shuō)，美國宇航局經(jīng)常允許其他公司加入他們的發(fā)射計劃，這就方便了像MIS這樣的公司，他們不必再獨自承擔獵鷹9號火箭發(fā)射的6200萬(wàn)美元費用。

  拉什說(shuō)，該公司已經(jīng)在為ZBLAN設計后續工廠(chǎng)，并希望在國際空間站或不同的商業(yè)模塊上安裝更持久的生產(chǎn)裝置，以制造太空光纖。歐文斯認為，這最終可能是開(kāi)啟商業(yè)太空經(jīng)濟的一大步，因為“他們正在制造一些你無(wú)法在地球上制造的東西?！?