Dotychczas budowa dużych obiektów kosmicznych wiązała się z poważnymi ograniczeniami technologicznymi. Wszystko, co trafia na orbitę, musi zmieścić się wewnątrz rakiety lub jej osłony aerodynamicznej. Inżynierowie radzili sobie z tym problemem, projektując konstrukcje składane, które po dotarciu w przestrzeń kosmiczną się rozkładały. Alternatywnie, wysyłali poszczególne elementy do późniejszego montażu przez astronautów. Teraz pojawiła się trzecia możliwość: wykorzystanie robotów, które samodzielnie budują większe obiekty już na orbicie.
Czytaj też: Humanoidalny robot nauczył się chodzić i pracować rękami osobno. Później zrobił coś wyjątkowego
Dokonał tego system ASTRA (Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly), będący częścią programu NOM4D. Celem tego przedsięwzięcia jest rozwój technologii umożliwiających produkcję i montaż dużych konstrukcji poza Ziemią. Zadaniem ASTRA było zmontowanie fragmentu anteny reflektorowej o średnicy 1,4 metra. Robot wykorzystuje specjalne ramię manipulacyjne, które pobiera elementy konstrukcyjne z zasobników, a następnie łączy kompozytowe rurki z aluminiowymi złączami. W ten sposób powstają kolejne moduły tworzące przestrzenną kratownicę, czyli szkielet przyszłej anteny.
Oczywiście jest to nie lada wyzwaniem, wszak każdy element musi zostać odpowiednio uchwycony, ustawiony i połączony, a robot nie może liczyć na bezpośrednią pomoc człowieka. Konstrukcja miała również wykorzystywać cienką, refleksyjną folię Kapton, stosowaną w technologii kosmicznej. Materiał ten jest lekki i odporny na trudne warunki panujące poza atmosferą. Inżynierowie przewidzieli zastosowanie specjalnej powierzchni napinanej za pomocą systemu sprężyn, co pozwala ograniczyć masę całej konstrukcji.
Eksperyment trwał około sześciu miesięcy, jednak naukowcom nie udało się ukończyć całej planowanej anteny. Problemy techniczne i ograniczenia czasowe sprawiły, że robot zdołał zmontować jedynie początkową część konstrukcji. Mimo to można uznać tę demonstrację technologicznych możliwości za sukces, ponieważ po raz pierwszy potwierdzono możliwość autonomicznego budowania struktur w przestrzeni kosmicznej.
Jednym z wyzwań okazała się komunikacja z urządzeniem. Zespół badawczy mógł kontaktować się z robotem jedynie podczas kilku krótkich okien komunikacyjnych dziennie, łącznie trwających około 15 minut. Aby rozwiązywać pojawiające się problemy, inżynierowie korzystali z drugiego egzemplarza systemu, znajdującego się w laboratorium na Ziemi. Odtwarzali tam usterki i testowali możliwe rozwiązania, zanim przesłali nowe instrukcje na orbitę.
Czytaj też: Naukowcy zbadali kosmiczny pył i odkryli niezwykłe ślady na krańcach Układu Słonecznego
W przyszłości podobne roboty mogłyby montować ogromne teleskopy kosmiczne, których rozmiary przekraczałyby możliwości obecnych rakiet. Większe zwierciadła pozwoliłyby zbierać więcej światła i obserwować znacznie odleglejsze obiekty we wszechświecie. W grę wchodzi też wykorzystanie w komunikacji satelitarnej oraz energetyce. Naukowcy rozważają budowę wielkich instalacji słonecznych na orbicie, które zbierałyby energię słoneczną, a następnie przesyłały ją bezprzewodowo na Ziemię.
Źródło: New York Post
