De beste plek om onderzeese kabels te maken is misschien … in de ruimte


ZBLAN is anders. Het is niet voor NASA. ZBLAN is ontdekt in de jaren 1970 en is een vreemd en wispelturig materiaal. Een type glas bestaande uit zware metaalfluoriden, in plaats van het typische silicium, heeft absorptie- en verstrooiingseigenschappen die het geschikt zouden kunnen maken voor hoogwaardige lasers en zelfs onderzeese internetkabels. Maar het materiaal is breekbaar en ontwikkelt vanwege de gevarieerde dichtheden van de samenstellende elementen microkristallen terwijl het afkoelt, waardoor het potentieel wordt verpest. Op aarde doen ZBLAN-producenten het goed met grote faciliteiten die kralen van gesmolten glas in meerdere verhalen laten vallen en het materiaal in strengen trekken. Maar tot nu toe biedt microzwaartekracht de beste omgeving om de dichtheidsscheidingen te voorkomen en de kostbare kristallisatie te voorkomen. De Amerikaanse luchtmacht testte de hypothese voor het eerst in de jaren 1990 met behulp van parabolische vluchten.

Made in Space heeft zijn ZBLAN-lab ter grootte van een magnetron al eerder verzonden bij eerdere SpaceX-lanceringen. In tegenstelling tot een typische productiefaciliteit, waar een machine wordt geladen en opnieuw geladen met zijn bronmateriaal, doet deze meer reizen. De voorlopermaterialen zijn vooraf geladen in het laboratorium; wanneer het klaar is met het uitrollen van de kabel, sturen astronauten de machine terug naar de aarde met de afgewerkte vezel erin. "We proberen respect te hebben voor de hoeveelheid tijd die astronauten hebben", zegt Rush. “Ze halen het eruit, sluiten stroom en data aan en drijven weg.” (In de toekomst is het bedrijf van plan een productiefaciliteit in een baan om de baan te stationeren, zodat alleen het materiaal op en neer gaat.) Het project blijft in het onderzoek fase, produceert slechts kleine hoeveelheden vezels, maar Rush zegt dat hij van plan is om volgend jaar een grotere faciliteit te lanceren die genoeg ZBLAN kan produceren om aan klanten te verkopen.

Zelfs met hoge kosten van lancering en rendement, werkt de wiskunde voor orbitale productie, zegt Rush. Een kilogram materiaal kan duizenden meters ZBLAN produceren en elke meter verkoopt voor meer dan $ 100. Het bedrijf zegt miljoenen te hebben geïnvesteerd in de ontwikkeling van ZBLAN, die niet allemaal afkomstig waren van NASA.

"Het zal uiteindelijk misschien niet lukken", zegt Rush. "En zelfs als dat zo is, kun je niet met één fundament bouwen." Made in Space is van plan om volgend jaar "vier tot zes" andere nuttige ladingen te lanceren om andere materialen te testen die kunnen profiteren van de productie van microzwaartekracht.

Voor Bridenstine is een andere onaangeboorde branche de productie van medicijnen. Vorige maand lanceerde NASA de Industrial Biomedicine Alliance met de Universiteit van Pittsburgh. Medisch onderzoek is al een kerncomponent van wat het ISS doet, maar het idee is volgens Bill Wagner, directeur van het McGowan Institute for Regenerative Medicine van Pitt, om bedrijfsmodellen te vinden die investeerders zullen boeien. Materialen zijn het verst weg – het Instituut experimenteert al op het ISS met afbreekbare metaallegeringen, nuttig voor coronaire stents. Er is ook opwinding dat microzwaartekracht differentiatie in stamcellen zou kunnen vertragen, het venster voor experimenten zou verruimen, en dat de ziekteverwekkende effecten van microzwaartekracht het ISS een aantrekkelijke plek kunnen maken voor het testen van medicijnen met behulp van zogenaamde organen op een chip in plaats van mensen.

Toch kost het commercialiseren van medicijnen en apparaten een grote investering – honderden miljoenen dollars om bijvoorbeeld een klinische proef te ondersteunen – en het onderzoek is nog in opkomst. Wagner denkt dat dat soort geld een tijdje zal duren om binnen te komen; de alliantie, zegt hij, bevindt zich meer in het stadium van het verzamelen van ideeën die grotere investeerders zouden kunnen intrigeren. "Ik zet misschien geen grote dollar in, maar ik wil die stoel aan de tafel houden", zegt hij.

George Washington's Hertzfeld is er niet van overtuigd dat de plannen van NASA benen hebben; pogingen om de ruimtevaartproductie te starten, dateren immers uit het Reagan-tijdperk. Maar er zijn een paar redenen voor optimisme, zegt hij. Een daarvan is dat de ZBLAN-plannen betrekking hebben op het verbeteren van een product dat al op de markt op aarde is, in plaats van het proberen om helemaal opnieuw vraag te genereren. Dan is er de opkomende orbitale economie: bedrijven die al betrokken zijn bij het lanceren en overzetten van lading naar het ISS, en bij het ontwerpen van de faciliteiten en robots. Bovendien zijn er mogelijkheden voor satellietonderhoud en toerisme die een stabiele menselijke aanwezigheid in een baan zouden kunnen rechtvaardigen.