תעשייה בחלל: ייצור סיב אופטי מ-ZBLAN במסלול לווייני נמוך

המעבר לייצור רכיבים אופטיים במסלול לווייני נמוך (LEO) עבר בשקט משלב הניסוי הממומן על ידי ממשלות לכדי ייצור מסחרי פעיל, וזאת לנוכח הדרישה הגוברת לסיבים אופטיים מטיפוס ZBLAN. 

סיבים אלו, בעלי תכונות ייחודיות להעברת נתונים, הופכים לליבת שרשרת אספקה חדשה וצרה אשר מתפתחת במקביל לצורך בקרב גופים ביטחוניים ופרטיים כאחד. התגברות הביקוש לקישורים בין-לווייניים מהירי רוחב פס מציבה אתגר בפני צוותי הרכש, שכן יכולת הייצור על פני כדור הארץ מוגבלת מטבעה.

על פי פרסום של The Orbital Optical Gap, חברות גדולות הבונות לווייני תקשורת עבור גופי ביטחון דוגמת ה-SDA Tranche וחיל החלל האמריקני, נמצאות כבר היום בחלון הרכש הקריטי לקראת שיגורים עתידיים הצפויים בין השנים 2027 ל-2029. שרשרת האספקה האופטית החדשה, הכוללת ייצור גבישים וסיבים במיקרו-כבידה, מוגדרת ואמיתית אך גם דקה מאוד. 

זאת ועוד, מסלול ההסמכה הנדרש לאישור רכיבים אלו עדיין אינו קיים בפורמט מפורסם ונגיש לציבור, עובדה שמעניקה יתרון תחרותי ראשוני לכל חברה שתפתח אותו לראשונה בתעשייה, ובכך תקבע את הסטנדרט החדש. בד בבד, ממשלות וסוכנויות ביטחון רבות כבר מבצעות הימורים כיווניים מובהקים על יכולת ייצור אופטי במסלול לווייני. לדוגמה, סוכנות החלל הבריטית העניקה בפברואר 2026 מענק לסטארט-אפ OrbiSky שנועד לתכנן מטען לייצור סיבים בחלל, צעד המצטרף לשורה ארוכה של צעדים דומים מצד סוכנות החלל האירופית (ESA) וגופים בארצות הברית.

הצורך בייצור במסלול נובע באופן ישיר מהפיזיקה הבסיסית של סיב ZBLAN והרכבו הכימי הייחודי. סיב זה, שהתגלה במקרה על ידי החוקרים הצרפתים מישל ומרסל פולן בשנת 1974, מורכב מתערובת פלואורידים ומשמש ליצירת גביש אמורפי ששובר מודלים קיימים של מבנה זכוכית. הוא בעל תכונות אופטיות תיאורטיות המצמצמות את איבוד האות פי 10 עד 100 בהשוואה לסיבי סיליקה, שהם עמוד השדרה של תשתיות התקשורת כיום. 

הפער משמעותי במיוחד עבור מפעילים הבונים קישורים אופטיים בין-לווייניים ברוחב פס גבוה, הנדרשים עבור קונסטלציות הלוויינים החדשות. מנגד, ייצור ZBLAN על כדור הארץ מונע על ידי כוח הכבידה עצמו. בתהליך משיכת הסיב בכדור הארץ, זרמי הסעה ואפקטי שקיעה גורמים להיווצרות גבישים מיקרוסקופיים בתוך מטריצת הזכוכית. תופעה זו מפזרת את האור, הורסת את תכונות ההפסד הנמוך שהופכות את החומר לבעל ערך, ומונעת ממנו להגיע לביצועיו התיאורטיים.

הבעיה הטמונה בייצור על הקרקע אינה סוגיה של בשלות טכנולוגית שניתן לפתור באמצעות תהליכי ייצור יבשתיים משופרים בעתיד, אלא מגבלה פיזיקלית הטבועה בשדה הכבידה של כדור הארץ. מסקנה זו, שאומתה כבר בשנת 1994 על ידי נאס"א בניסויים באמצעות מטוס פרבולי שבדק את השפעת 25 שניות של מיקרו-כבידה, הופכת את הייצור החללי לדרישת מפרט מערכת מובנית. 

חרף זאת, מרבית צוותי הרכש בחברות הלוויינים טרם כללו כתובת במסלול החלל ברשימת הספקים המאושרים שלהם. כתוצאה מכך, השאלה העיקרית הניצבת כעת בפני התעשייה היא מהי הנקודה שבה הייצור האופטי בחלל יחליף את מעמד הסקרנות הממומנת על ידי ממשלות, ויהפוך בפועל לדרישת ספק משנה קריטית בתעשייה הביטחונית והמסחרית.