Robot opracowany przez naukowców z Caltech po raz pierwszy autonomicznie zmontował fragment konstrukcji bezpośrednio na orbicie. Eksperyment ASTRA powstał w ramach programu DARPA NOM4D i ma sprawdzić, czy duże anteny, teleskopy oraz inne instalacje można w przyszłości budować już po wyniesieniu ich w kosmos.
Demonstracja zakończyła się częściowym sukcesem. ASTRA nie zbudował całej planowanej anteny o średnicy 1,4 metra, ale samodzielnie połączył elementy trzeciego segmentu kratownicy. Dwa pierwsze znajdowały się już w gotowej formie na pokładzie podczas startu. To wystarczyło, aby potwierdzić, że taki sposób montażu może działać poza Ziemią.
Najważniejsze informacje w skrócie:
- ASTRA wykonał pierwszy autonomiczny montaż konstrukcji w kosmosie
- system został opracowany przez Caltech i sfinansowany przez DARPA
- robot zbudował trzeci segment kratownicy z pojedynczych elementów
- dwa wcześniejsze segmenty zostały wyniesione na orbitę już zmontowane
- pełna antena miała składać się z 11 segmentów i mieć średnicę 1,4 metra
- ASTRA wykorzystuje kompozytowe pręty, aluminiowe łączniki i folię refleksyjną
- eksperyment wystartował 30 marca 2026 roku
- pełnej konstrukcji prawdopodobnie nie uda się ukończyć przed końcem misji
ASTRA naprawdę zbudował fragment konstrukcji już na orbicie
ASTRA, czyli Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly, poleciał na niską orbitę okołoziemską 30 marca 2026 roku w ramach misji SpaceX Transporter-16. Cały eksperyment zajmował około jednego metra sześciennego i został umieszczony na platformie Vigoride 7 firmy Momentus. Na pokładzie znajdował się manipulator, zapas prętów konstrukcyjnych, łączniki oraz materiał potrzebny do budowy reflektora.
System wystartował z dwoma gotowymi segmentami kratownicy. Po dotarciu na orbitę zostały one wysunięte z urządzenia, a następnie rozpoczął się właściwy eksperyment. Robot pobierał kompozytowe elementy i aluminiowe łączniki z podajników, ustawiał je na stanowisku montażowym i składał trzeci segment konstrukcji.
Proces był nadzorowany z Ziemi. Zespół Caltech wysyłał polecenia do komputera pokładowego i sprawdzał rezultaty na zdjęciach przesyłanych przez system. Sam proces pobierania elementów, ustawiania ich i montażu wykonywał już robot. Dlatego Caltech i DARPA mówią o pierwszej demonstracji autonomicznego składania konstrukcji bezpośrednio w przestrzeni kosmicznej.
Całej anteny nie udało się zbudować. Powstał trzeci z 11 segmentów
Docelowa konstrukcja ASTRA miała mieć średnicę 1,4 metra i składać się z 11 powtarzalnych segmentów kratownicy. Każdy z nich miał być budowany z lekkich prętów kompozytowych oraz specjalnych łączników, a następnie uzupełniany cienką perforowaną folią tworzącą powierzchnię reflektora.
Eksperyment nie doszedł jednak do tego etapu w pełnym zakresie. Zespół napotkał problemy techniczne, a możliwości kontaktu z urządzeniem były mocno ograniczone. Każdego dnia naukowcy mieli tylko siedem lub osiem okien komunikacyjnych trwających około 15 minut. Kiedy na orbicie pojawiał się problem, jego odpowiednik odtwarzano na zapasowym egzemplarzu ASTRA znajdującym się w laboratorium Caltech.
Dopiero po znalezieniu rozwiązania odpowiednie instrukcje wysyłano do systemu znajdującego się w kosmosie. Misja ma zakończyć się w grudniu i naukowcy nie spodziewają się już ukończenia wszystkich 11 segmentów. Najważniejszy cel został jednak osiągnięty: robot z pojedynczych części zbudował na orbicie nowy element, który wcześniej nie istniał jako gotowa konstrukcja.
Może Cię zainteresować: Google wysłał chip AI w kosmos. Project Suncatcher już działa na orbicie
Rakieta nie musi już wyznaczać maksymalnego rozmiaru konstrukcji
Dzisiejsze duże urządzenia kosmiczne muszą przede wszystkim zmieścić się pod osłoną rakiety. Inżynierowie mogą zbudować je na Ziemi i zaprojektować tak, aby po starcie się rozłożyły, albo wynosić większe elementy osobno i łączyć je później. Oba rozwiązania nakładają poważne ograniczenia na rozmiar i konstrukcję urządzenia.
Program NOM4D ma sprawdzić trzecią możliwość. Na orbitę można wysłać mniejsze elementy lub w przyszłości nawet surowce, a dopiero na miejscu budować konstrukcję potrzebną do konkretnej misji. DARPA mówi już nie o kilku metrach, ale o systemach osiągających setki metrów, a w dalszej perspektywie nawet kilometry.
Takie podejście może zmienić projektowanie anten komunikacyjnych, teleskopów czy ogromnych instalacji fotowoltaicznych. Konstrukcja nie musiałaby być składana jak origami na potrzeby startu ani projektowana przede wszystkim pod przetrwanie drgań podczas wynoszenia. ASTRA jest jeszcze bardzo małym demonstratorem, ale sprawdził najważniejszy element całej koncepcji: maszyna może otrzymać części już na orbicie i samodzielnie złożyć z nich większy fragment konstrukcji.
Może Cię zainteresować: ICEYE otwiera Centrum Technologii Satelitarnych w Warszawie
Od małej kratownicy do teleskopów i elektrowni słonecznych
DARPA nie rozwija NOM4D po to, żeby na orbicie budować anteny o średnicy 1,4 metra. Taki rozmiar wystarcza do sprawdzenia technologii, ale prawdziwe zastosowanie ma pojawić się dopiero przy konstrukcjach, których nie da się efektywnie wynieść w gotowej formie z powierzchni Ziemi.
Jednym z kierunków są bardzo duże anteny komunikacyjne. Większa powierzchnia może poprawić możliwości odbierania i przesyłania sygnału, a autonomiczny montaż pozwoliłby zwiększać rozmiar konstrukcji bez budowania coraz większych rakiet. Podobne rozwiązanie może znaleźć zastosowanie przy przyszłych teleskopach i instrumentach astronomicznych.
Caltech wskazuje również na kosmiczne instalacje solarne. Ogromne panele mogłyby być składane już na orbicie, gdzie nie ogranicza ich przestrzeń dostępna podczas startu. ASTRA nie udowodnił jeszcze, że robot potrafi zbudować taką instalację, a sama technologia wymaga dalszych prac nad niezawodnością i uproszczeniem konstrukcji. Pokazał jednak, że autonomiczny montaż z pojedynczych elementów jest możliwy poza Ziemią. Następny krok to zwiększenie skali z jednego segmentu do konstrukcji, których nie dałoby się w całości zabrać na pokład żadnej dzisiejszej rakiety.
Źródło: California Institute of Technology, DARPA, Momentus. Opracowanie własne.
Dziękujemy za przeczytanie artykułu na Techoteka.pl.
Codziennie publikujemy najważniejsze informacje z Polski i ze świata dotyczące technologii, sztucznej inteligencji, nowych rozwiązań cyfrowych oraz trendów technologicznych, które kształtują przyszłość.
Obserwuj nas na Facebooku, aby być na bieżąco z najważniejszymi wydarzeniami ze świata technologii.
