През 2026 година DARPA ще започне да изгражда големи космически структури директно в орбита

Традиционно космическите структури се сглобяват на Земята и след това се извеждат в орбита, но програмата NOM4D, която стартира през 2022 г., предлага нов подход – сглобяване на леки структури директно в космоса. Проектът е усъвършенствал необходимите технологии на Земята и сега преминава към орбитални тестове: екипът на Калтех ще сглоби в космоса лека структура, която имитира конструкция на антена, а изследователите от Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн ще тестват високопрецизен процес на формоване на композитни материали. В бъдеще тези технологии ще дадат възможност за създаване на широкомащабни орбитални лаборатории, антени и соларни панели директно в космоса.

Въпреки напредъка в областта на космическите апарати и технологии, изграждането на големи структури в орбита остава предизвикателство поради ограниченията в размера и теглото на полезните товари, доставяни от ракетите. През 2022 г. Дирекцията за напреднали изследователски проекти (DARPA) към Министерството на отбраната на САЩ стартира програмата NOM4D, която има за цел да реши проблема чрез доставяне на леки суровини в космоса за последващо сглобяване директно в орбита. Сега DARPA обяви преминаване към малки по мащаб орбитални тестове. Планирани са общо две големи изпитания, за да се докаже, че този подход работи не само в лабораториите, но и в реални условия.

Третият етап на програмата ще се ръководи от два изследователски екипа – от Калифорнийския технологичен институт (Caltech) и Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн. И двата екипа са постигнали голям напредък в предишните фази на разработката.

Основният фокус на екипа от Калтех е да разработи олекотени конструкции с възможност за производство в космоса. Технологията ще бъде изведена в орбита на орбиталния апарат Momentus Vigoride през февруари 2026 г. като част от мисията Transporter-16 с ракета Falcon 9 на SpaceX.

По време на експеримента се планира да се сглоби кръгла структура с диаметър 1,4 м, имитираща рама на космическа антена. Основната цел е да се установи дали могат да се създават мащабни обекти, изработени от леки композитни влакна, без човешка намеса.

В същото време екип от Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн, съвместно с Voyager Space, планира да тества високопрецизен процес на формоване на композитни материали в космоса. Това ще бъде част от снабдителната мисия NG-24 на НАСА, която ще започне през април 2026 г. Учените възнамеряват да използват метод за фронтална полимеризация за свързване и втвърдяване на маншети от въглеродни влакна с течни мономери без необходимост от нагряване. Технологията ще позволи на структурите постепенно да се втвърдяват и разширяват, което е важно за мащабното строителство в космоса. Единственото ограничение е количеството на изходната суровина.

И накрая, допълнителен екип от Университета на Флорида ще работи с НАСА за провеждане на наземни тестове за лазерно огъване на металите. Очаква се това да помогне за разработването на нови методи за космическо строителство.

Ако бъдат успешни, разработките на NOM4D могат да доведат до революция в космическата инфраструктура.

Става дума не само за изграждане на големи орбитални лаборатории за научни мисии, но и за изграждане на големи антени за комуникации, слънчеви панели и станции за зареждане на космическите кораби. Дългосрочната цел на екипа е да изгради космически антени с ширина 100 метра, за да се подобри ситуационната осведоменост в пространството между Земята и Луната. Това е особено важно за пилотираните лунни мисии, при които може да има проблеми с комуникацията.