Wie gut würden Glasfasern auf dem Mond oder Mars funktionieren?

Glasfasern, die für die Datenübertragung über große Entfernungen verwendet werden, bestehen normalerweise aus ultrareinem SiO2 und sind im Kern sorgfältig mit Germanium dotiert, um den Brechungsindex zu erhöhen. Faserverstärker umfassen eine Erbium-Dotierung, die für eine optische Verstärkung in der Faser optisch gepumpt werden kann.

Aber das ist auf der Erde, wo die Strahlung niedrig und die thermischen Exkursionen begrenzt sind.

Wenn auf dem Mond oder Mars, wie gut würden Standard-Glasfaserlösungen für beispielsweise eine 1000 Kilometer lange Verbindung mit hoher Gbit/s bis 1 Tbit/s funktionieren? Könnten Kabel, die hier für Erdverlegungen verwendet werden, dort einfach an der Oberfläche ausgerollt funktionieren?

Probleme im Zusammenhang mit der physikalischen Verschlechterung der äußeren Schutzschichten und der optischen Leistung der Faser selbst sollten unabhängig voneinander angegangen werden.

Gehen Sie von einer normalen Mischung aus optischen Inline-Verstärkern und weniger häufigen elektrischen Repeatern aus.

Kommentare und Antworten auf die Frage Lange Optionen für Datenübertragungskabel mit geringer Masse berühren nur Glasfaser als Alternative für eine relativ kurze Strecke von 1 km auf dem Mond, aber dafür wäre eine optische Verbindung im freien Weltraum wahrscheinlich besser als eine Glasfaser .

Antworten (1)

Handelsübliche Glasfasern könnten für die Datenübertragung auf dem Mond oder Mars verwendet werden, aber sie haben möglicherweise eine kürzere Lebensdauer als auf der Erde und eine schlechtere Signalqualität.

Die Strahlung wirkt sich auf die molekularen Bindungen der optischen Fasern aus, was zu einer Signalverschlechterung führen kann. Das Phänomen nennt sich „Radiation Induced Attenuation“, zu dem man wissenschaftliche Veröffentlichungen finden kann . Dies bedeutet, dass eine bessere Signalverarbeitung/Verstärkung erforderlich ist, wenn große Entfernungen abgedeckt werden. Wie stark das Signal tatsächlich durch die Strahlung beeinflusst wird, ist mir nicht bekannt. Wenn jedoch der Gewichtsvorteil von Glasfasern gegenüber Kupfer oder Aluminium und ihre Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen oder hochfrequenten Störungen berücksichtigt werden, würde ich davon ausgehen, dass sie eine gute Wahl wären.

Aber wir müssen immer bedenken, dass es viel Mühe (und Geld) kostet, bis eine Technologie für die Raumfahrt "flugzugelassen" ist, und weil die Leute ein laufendes System nicht gerne ändern, kann es einige Zeit dauern, bis es optisch ist Fasern ersetzen normale Drähte.

Diese chinesische Veröffentlichung scheint perfekt zum Thema zu passen, aber ich kann sie anscheinend nicht herunterladen.

Zusätzlich finden Sie hier eine Präsentation von CNES (Quality Assurance Department) Mitarbeitern zu diesem Thema. Strahlungsinduzierte Dämpfung bei kommerziellen optischen Fasern (Die Präsentationsfolien sind nicht so informativ oder von hoher Qualität)

Eine weitere großartige Antwort in Arbeit! Eine Quelle für "Glasfasern werden in Weltraumanwendungen verwendet" wäre irgendwann praktisch, davon hatte ich noch nie gehört, außer als Frage: Könnte Gigabit-Ethernet aus Multimode-Glasfaser (Polymer) eine bessere Wahl sein als WLAN in zukünftigen Satelliten?
@uhoh Ich habe schnell nach einer Quelle gesucht und konnte außer einem Airbus-Konzept nichts finden . Ich werde es aus meiner Antwort herausnehmen, solange es keine Quelle gibt.
Es liegt an Ihnen; Wenn Sie sich ziemlich sicher sind, dass es wahr ist, würde ich sagen, lassen Sie es mit der Erwähnung in Klammern, dass Sie nach einer Quelle suchen werden.
@uhoh Ich bin mir nicht sicher, ob ich nur angenommen habe, weil ich so viele Artikel über optische Datenübertragung im Weltraum gesehen habe. Aber was interessant sein könnte, ist, dass es Experimente zur Herstellung von Glasfasern im Weltraum gibt .
Ja, das kommt mir bekannt vor, ich dachte, es gäbe hier eine Frage, welche Dinge wirklich davon profitieren könnten, im Weltraum hergestellt zu werden, ich werde weiter danach suchen. Auch leicht verwandte Glasfasern (noch nicht) im Weltraum: Wie wird Mondregolith in „Glasfasern“ gezogen, um Mondbeton in diesem Prozess zu verstärken?
@uhoh Ich habe optische Systeme als Spezialisierung in meinem Bachelor-Studium ausgewählt und würde sagen, dass die Herstellung von Glasfasern von keiner Schwerkraft profitieren kann, aber ich bezweifle stark, dass sich der Aufwand in Bezug auf die aktuellen Startkosten und Orbitaleinrichtungen (auch als Experiment) im entferntesten lohnt. . Trotzdem erinnere ich mich, dass mehrere Professoren über die Möglichkeiten und Vorteile der Herstellung optischer Komponenten in null g sprachen, aber ich erinnere mich, dass Laser das Thema waren und nicht optische Fasern.
Dies ist eine großartige Antwort, aber ich werde auf etwas Bestimmteres warten. Danke!
Wie gut würden Glasfasern auf dem Mond oder Mars funktionieren?
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