Premieră: un robot a construit autonom o structură pe orbită
Un constructor robotic de ferme metalice, conceput, proiectat și realizat de cercetători de la Caltech, a asamblat o structură în spațiu fără ajutorul astronauților, marcând prima demonstrație de construcție autonomă pe orbită. Dispozitivul face parte din programul NOM4D al DARPA și constă într-un manipulator autonom care ridică bare și noduri din distribuitoare aflate în apropiere pentru a asambla repetat secțiuni identice ale unei ferme perimetrale.
„Este prima dată când o structură este construită autonom în spațiu”, a declarat Sergio Pellegrino, coordonatorul demonstrației ASTRA și cercetător principal la JPL, laborator administrat de Caltech pentru NASA. Robotul a petrecut aproximativ șase luni în spațiu, încercând să construiască o antenă reflector cu diametrul de 1,4 metri din tuburi de fibră compozită, noduri de aluminiu și o suprafață reflectantă din Kapton.
Deși echipa s-a confruntat cu limitări de timp și a reușit să construiască doar secțiunea inițială a antenei, demonstrația a arătat fezabilitatea conceptului de asamblare, care poate fi extins la ferme perimetrale foarte mari, capabile să susțină suprafețe reflectante de mari dimensiuni. Potrivit DARPA, asamblarea robotică autonomă seamănă cu îmbinarea unei structuri de tip K’Nex sau Tinkertoy, însă automatizarea procesului în spațiu ridică dificultăți mult mai mari.
Programul NOM4D a fost lansat de DARPA în 2022, cu obiectivul de a permite construirea eficientă și scalabilă a unor structuri foarte mari în spațiu. Andrew Detor, managerul programului, a explicat că prin „foarte mari” se înțeleg structuri de sute de metri sau chiar kilometri, o scară care nu poate fi atinsă în prezent prin metodele existente.
Până acum, structurile mari ajungeau pe orbită prin două metode: plierea lor pentru lansare și desfășurarea în spațiu sau asamblarea manuală din secțiuni trimise prin mai multe lansări. Construcția directă pe orbită apare astfel ca o a treia opțiune, necesară pentru dimensiuni care depășesc capacitatea rachetelor.
Demonstrația ASTRA este una dintre cele două singure proiecte ajunse în faza a treia a programului NOM4D, cea a demonstrațiilor orbitale la scară mică. Celălalt proiect, condus de University of Illinois Urbana-Champaign, va testa pe Stația Spațială Internațională o metodă de întărire a tuburilor de carbon în spațiu.
Payload-ul ASTRA, cu un volum de aproximativ un metru cub, a fost lansat la 30 martie 2026 de la baza Vandenberg Space Force Base, ca unul dintre cele 10 payload-uri transportate de vehiculul orbital Vigoride 7 al Momentus Inc., în cadrul misiunii SpaceX Transporter-16. Aproximativ șase luni mai târziu, robotul a reușit să construiască în orbită o a treia secțiune a fermei, după ce două secțiuni prefabricate fuseseră desfășurate în timpul demonstrației.
Echipa a întâmpinat numeroase probleme neprevăzute, pe care le-a rezolvat cu ajutorul unei copii de rezervă a robotului, păstrată în laboratorul lui Pellegrino de la Caltech. „De aceea faci teste de concept: sunt multe diferențe între mediul spațial și cel de pe Pământ”, a explicat Jaden Suh, fost cercetător postdoctoral în echipă și acum profesor asistent la University of Texas at Austin. „Există mereu mici surprize.”
Comunicarea cu sistemul din spațiu este posibilă doar în șapte sau opt ferestre scurte de circa 15 minute pe zi, astfel încât soluțiile erau testate mai întâi pe copia din laborator și apoi transmise robotului de pe orbită. Comenzile de construcție au fost trimise de Charles Sommer, Alan Truong și Tara Venkatadri, iar rezultatele au fost verificate prin fotografii descărcate din spațiu.
Materialul reflectant folosit de ASTRA a fost co-inventat de echipa Caltech împreună cu colaboratori de la University of Pennsylvania, conduși de profesorul Igor Bargatin. Filmul perforat necesită o pretenziune mai mică decât plasa metalică tricotată folosită în mod obișnuit la reflectoarele pliabile, ceea ce permite proiectarea unor structuri mult mai ușoare.
Misiunea ASTRA se încheie în decembrie, iar finalizarea întregii ferme, care ar fi necesitat 11 secțiuni, pare puțin probabilă. Echipa susține însă că lecțiile învățate demonstrează viabilitatea abordării de asamblare pe orbită și că designul trebuie simplificat și rafinat. Pellegrino a subliniat că această direcție de cercetare ar putea servi nu doar astronomiei și astrofizicii, ci și comunicațiilor sau construirii unor panouri solare foarte mari pentru energia solară din spațiu.
