Робот ASTRA впервые собрал часть конструкции на орбите
Эксперимент ASTRA проверил, можно ли доставить детали компактным грузом, а соединить их уже в космосе. Полностью завершить сборку антенны команде не удалось.
Аппарат ASTRA, или Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly, разработали в Калифорнийском технологическом институте при финансировании Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США DARPA. Его задачей была сборка отражающей антенны шириной около 1,4 м. Для неё подготовили трубки из композитного волокна, алюминиевые соединители и лёгкий отражающий материал.
ASTRA отправили на орбиту ракетой SpaceX. Робот извлекал детали из контейнеров и соединял их механической рукой. Две секции конструкции собрали до запуска, а третью он построил уже в космосе. Это первый случай, когда робот самостоятельно собрал конструкцию за пределами Земли.
Как проходила сборка ASTRA
План предусматривал антенну из 11 секций, но технические трудности и ограниченное время помешали завершить её. На орбите робот добавил одну секцию к уже собранной части конструкции. Разработчики считают, что эксперимент подтвердил возможность собирать конструкцию из подготовленных элементов без участия астронавтов.
Команда наблюдала за работой ASTRA с Земли. При неполадках исследователи пытались воспроизвести их на таком же роботе в лаборатории. Инженер Калифорнийского технологического института Чарльз Зоммер рассказал, что команда повторяла на Земле проблемы, подтверждённые на орбите.
Руководитель проекта, аэрокосмический инженер Серджо Пеллегрино, отметил, что небольшой команде пришлось подготовить сложную полезную нагрузку за короткий срок. После миссии исследователи займутся вопросами, возникшими во время демонстрации. Один из них — масштабирование сборки: по словам команды, применённые приёмы подходят и для более крупных конструкций.
Зачем собирать конструкции на орбите
Космические конструкции можно доставлять по частям для последующей сборки или запускать в сложенном виде, чтобы раскрыть после прибытия. ASTRA проверяет другой подход: материалы и элементы перевозят компактно, а робот последовательно соединяет их на месте. Закончив очередной участок, он присоединяет его к готовой части и переходит к следующему.
Пеллегрино объясняет интерес к такому способу ограничениями размеров конструкций, которые можно изготовить на Земле и затем развернуть в космосе. Среди возможных применений он называет астрономию, связь и крупные солнечные панели для космической энергетики. Разработчики рассматривают сооружения протяжённостью в сотни метров и даже километры, но нынешний эксперимент до такого масштаба не дошёл.
ASTRA входит в программу DARPA NOM4D, запущенную в 2022 году для изучения способов производства и строительства за пределами Земли. В рамках этой программы команда Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне планирует до конца года отправить установку на Международную космическую станцию. Там астронавты проверят, как жидкие материалы превращаются в твёрдые, чтобы оценить ещё один способ выполнять производственные работы на орбите.
Руководитель программы NOM4D Эндрю Детор приводит в пример будущие крупные орбитальные хранилища, жилые конструкции, солнечные панели и радиоантенны. По его оценке, строить сооружения такого масштаба пока невозможно. Испытание на МКС проверит другой способ решить ту же задачу: уменьшить объём материалов при запуске и выполнить больше работы непосредственно в космосе.
