В очікуванні майбутніх космічних проєктів за участю гігантських структур на орбіті й на Місяці, DARPA оголосило про початок своєї програми «Нове орбітальне і місячне виробництво, матеріали і масово-ефективний дизайн» (NOM4D, вимовляється як NOMAD). Нова ініціатива спрямована на розробку технологій для адаптивного виробництва великомасштабних конструкцій в космосі.
У зв’язку з перегонами за повернення на Місяць, відправкою астронавта на Марс і швидкою комерціалізацією орбіти Землі космічні технології зазнають революційних змін. Мало того, що комерційні компанії запускають рекордну кількість місій і супутників, на сцені з’являються нові класи космічних апаратів.
З одного боку, з’являються все більш витончені наносупутники, але також існує потреба в набагато більших космічних апаратах і структурах поверхні Місяця, ніж будь-коли раніше. Проблема не тільки в тому, як побудувати досить великі ракети, щоб вивести такі установки на орбіту, а й в тому, щоб забезпечити збереження корисного навантаження при запуску, що означає втрату великого обсягу і маси, які будуть потрібні всього лише на кілька хвилин.
Наприклад, є Міжнародна космічна станція, яка важить близько 420 тонн. Її запускали не відразу, а як серію модулів, доставлених космічним шатлом і іншими прискорювачами. Це один зі способів створення таких конструкцій, але кожен з цих модулів повинен був відповідати габаритним і масовим параметрам ракети-носія і мати досить міцну конструкцію, щоб витримувати перевантаження і вібрації, щоб дістатися до місця призначення в робочому стані. Потрапивши в космос, вся ця сила виявляється більше не затребувана.
NOM4D прагне використовувати інший підхід, не просто збираючи модулі, побудовані на Землі, але і переміщаючи виробництво за межі Землі для створення великих динамічних структур для Міністерства оборони США, які можуть адаптуватися в міру зміни навколишнього середовища або місії. Ідея полягає в тому, що сучасні матеріали будуть відправлятися з Землі й потім використовуватися для будівництва великих споруд. Таким чином, можна побудувати такі речі, як антени і сонячні батареї, які будуть більше, ніж ті, які збираються на Землі, але при цьому будуть набагато легшими, з більшою стабільністю, маневреністю й адаптованістю.
Припущення, що лежить в основі програми, полягає в тому, що до 2030 року космос буде вдосконалюватися з точки зору логістики й устаткування, включаючи швидкі та часті орбітальні запуски, регулярні польоти на Місяць, дозаправку космічних апаратів на орбіті і роботів, здатних будувати конструкції в космосі. Крім того, з’явиться можливість оцінювати й контролювати операції в режимі реального часу.
Учасники програми NOM4D пройдуть через триетапний процес, де кожен з етапів триває 18 місяців і зосереджений на певній концепції.
- Етап I включатиме досягнення цільових показників структурної ефективності для сонячної батареї потужністю 1 мегават;
- етап II буде зосереджений на зниженні ризику і технічної розробки радіочастотного відбивача шириною 100 метрів;
- етап III продемонструє здатність побудувати структуру, яка відображатиме інфрачервоне випромінювання, для сегментованого довгохвильового інфрачервоного телескопа.
Кожен етап вимагає дотримання технічних вимог і наземного виробництва субмасштабних демонстраційних конструкцій для їх перевірки.
Натхнення: www.popmech.ru