Το ρομπότ ASTRA του Caltech κατασκεύασε για πρώτη φορά δομή στο Διάστημα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση

Ένα ιστορικό ορόσημο για τη διαστημική μηχανική και την αυτόνομη ρομποτική σημειώθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη. Ερευνητές του Caltech, με χρηματοδότηση από την αμερικανική στρατιωτική υπηρεσία προηγμένων ερευνών DARPA, πέτυχαν για πρώτη φορά την αυτόνομη συναρμολόγηση ενός δομικού τμήματος στο Διάστημα αποκλειστικά από ρομποτικό σύστημα, χωρίς την παραμικρή φυσική παρουσία αστροναυτών.

Μέχρι σήμερα, η εγκατάσταση μεγάλων κατασκευών σε τροχιά ακολουθούσε δύο αυστηρούς περιορισμούς: είτε τη σύνθετη αναδίπλωση υποσυστημάτων στο εσωτερικό του πυραύλου –όπως συνέβη στην περίπτωση του διαστημικού τηλεσκοπίου Τζέιμς Γουέμπ– είτε την αποστολή επανδρωμένων πληρωμάτων για εξαιρετικά επικίνδυνους και δαπανηρούς διαστημικούς περιπάτους. Το πείραμα ASTRA (Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly) απέδειξε στην πράξη ότι υπάρχει ένας βιώσιμος τρίτος δρόμος.

Πώς λειτουργεί το ρομπότ ASTRA σε συνθήκες μικροβαρύτητας

Μακριά από τα ανθρωπόμορφα σχέδια της επιστημονικής φαντασίας, το σύστημα ASTRA αποτελείται από ένα συμπαγές κιβώτιο όγκου περίπου ενός κυβικού μέτρου. Διαθέτει έναν ρομποτικό βραχίονα τριών αξόνων και έντεκα κάμερες παρακολούθησης υψηλής ακρίβειας. Μέσω μηχανοκίνητων τροφοδοτών, ο βραχίονας αντλεί λεπτούς σωλήνες από σύνθετες ίνες και ειδικούς συνδέσμους αλουμινίου, κουμπώνοντάς τους διαδοχικά για να σχηματίσει τον σκελετό μιας ανακλαστικής κεραίας, ενώ παράλληλα απλώνει μια εξαιρετικά λεπτή μεμβράνη Kapton.

Το φορτίο εκτοξεύθηκε από τη διαστημική βάση Βάντενμπεργκ στην Καλιφόρνια με την αποστολή Transporter-16 της SpaceX, ενσωματωμένο στο τροχιακό όχημα Vigoride 7 της Momentus. Στο πλαίσιο των δοκιμών, το ρομπότ ανέπτυξε δύο προσυναρμολογημένα τμήματα και κατασκεύασε από την αρχή ένα τρίτο δομικό στοιχείο εν πτήσει, πιστοποιώντας τη λειτουργικότητα του μηχανισμού σε πραγματικές συνθήκες κενού και έλλειψης βαρύτητας.

Η επίβλεψη από τη Γη και το μέλλον του προγράμματος NOM4D

Παρότι η διαδικασία υλοποιήθηκε αυτόνομα από το μηχάνημα, η επιστημονική ομάδα υπό τον καθηγητή αεροδιαστημικής του Caltech, Σέρτζιο Πελεγκρίνο, διατηρούσε την εποπτεία από τη Γη. Οι ερευνητές εκμεταλλεύονταν επτά με οκτώ καθημερινά παράθυρα επικοινωνίας διάρκειας 15 λεπτών για λήψη δεδομένων και αποστολή διορθωτικών οδηγιών, δοκιμάζοντας κάθε κίνηση σε επίγειο αντίγραφο πριν τη μετάδοση των εντολών σε τροχιά.

Το πείραμα εντάσσεται στην τρίτη φάση του προγράμματος NOM4D της DARPA, με επικεφαλής τον Άντριου Ντέτορ. Στόχος του προγράμματος είναι η υπέρβαση των περιορισμών χωρητικότητας των πυραύλων, επιτρέποντας στο μέλλον την κατασκευή υποδομών εκατοντάδων μέτρων ή ακόμη και χιλιομέτρων απευθείας στο Διάστημα.

Το νέο μοντέλο διαστημικών κατασκευών

Η επιτυχία του ASTRA ανοίγει τον δρόμο για μια ριζική αλλαγή στην επιμελητεία των διαστημικών αποστολών. Αντί για προκατασκευασμένες δομές μεγάλου όγκου, οι πύραυλοι θα μεταφέρουν συμπαγείς παλέτες πρώτων υλών, αφήνοντας την ανέγερση γιγάντιων τηλεσκοπίων, τηλεπικοινωνιακών κεραιών και διαστημικών σταθμών ηλιακής ενέργειας σε αυτόνομα ρομποτικά συνεργεία.