スペースXは、2020年12月8日に国際宇宙ステーションに送ったドラゴンカプセルを月曜日に回収する予定だ。NASAによると、この回収により「これまでのドラゴンカプセルで可能だったよりもはるかに多くの科学研究が地球に持ち帰られ、フロリダ沖に着水する初の宇宙ステーション貨物カプセルとなる」という。
レジスターは、帰還するペイロードの1つである宇宙で作られた光ファイバーに特に注意を払うよう提案している。
この繊維は、ジルコニウム、バリウム、ランタン、ナトリウム、アルミニウムの混合物、つまり ZBLAN と呼ばれるカクテルを使用して作られています。
アデレード大学フォトニクス・先端センシング研究所の博士研究員ジリアン・モファット氏がThe Registerに説明したように、ZBLANが重要なのは、この化合物が他の光ファイバー材料よりも優れた性能を発揮するからだ。
「これは比較的複雑なガラスで、紫外線から中赤外線まで、非常に長い波長範囲にわたって非常に高い透過率を持つという利点があります」とモファット氏は述べた。「光ファイバー通信を考えると、ZBLANは通常の通信用シリカファイバーよりも理論上、1メートルあたりの損失が少なく、透過可能な波長範囲も広いため、ZBLANファイバーは信号を中継することなく、より広い帯域幅の情報をより長い距離にわたって伝送できるのです。」
それは素晴らしい海底ケーブルを作ることができるでしょう。
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しかし、それだけではありません。「研究の視点から考えると、ZBLANファイバーは中赤外線における伝送特性が非常に魅力的です」とモファット氏は言います。「シリカファイバーはこの領域で吸収を示すため、ZBLANは中赤外線レーザー開発のためのより広い波長空間を開拓し、新たな研究開発を可能にします。」
「特に、ZBLAN中赤外線領域には、二酸化炭素やメタンなどの重要な大気分子に対する強い吸収線が多数存在するため、ZBLANファイバーレーザーは環境モニタリングシステム向けに開発されています。」
これはISSとどう関係があるのでしょうか?
「ZBLANファイバーの主な問題は、ファイバーが冷却される際にファイバーグラス内部で結晶化が起こることで、その優れた特性が損なわれることです」とモファット氏は述べ、さらにこう付け加えた。「微小重力下でのファイバーの冷却方法は対流特性の違いにより異なるため、ZBLANファイバーの結晶化の問題は宇宙では発生しません。」
そのため、ISS には ZBLAN 製造装置が設置されており、大規模生産が軌道上の産業になることを期待しています。
「現時点では、宇宙にあるZBLANファイバーは主に研究とレーザー開発用だが、将来的には次世代通信用の素材となる可能性がある」とモファット氏はThe Registerに語った。
着陸間近のもう一つの科学ペイロードは、生きたマウスの集団です。これにより、眼の動脈、静脈、リンパ管の機能、そして宇宙飛行前後の網膜の変化を研究することができます。帰還した多くの宇宙飛行士が視力の低下を報告しているため、これは重要な意味を持ちます。帰還する他の実験は、再生医療、宇宙における心臓の機能、そして長期宇宙飛行中の細菌の制御方法などに関する知見をもたらすことが期待されています。
NASA によれば、ドラゴンは ISS からより多くの物資を運び出すことを可能にするだけでなく、計画されている回収ミッションでは以前の取り組みよりも速く物資を運び出すことができるため、科学者は地球の重力が彼らの希望や夢やデータを打ち砕く前に、微小重力の影響を観察することができるという。®
