США собирается строить мегаструктуры прямо в открытом космосе

В ожидании будущих космических проектов с участием гигантских структур на орбите и на Луне, DARPA объявило о начале своей программы «Новое орбитальное и лунное производство, материалы и массово-эффективный дизайн» (NOM4D, произносится как NOMAD). Новая инициатива направлена ​​на разработку технологий для адаптивного производства крупномасштабных конструкций в космосе.

Один из крупнейших военно-промышленных подрядчиков США запускает масштабную программу, цель которой — разработать систему строительства огромных сооружений прямо в космосе

В связи с гонкой за возвращение на Луну, отправкой астронавта на Марс и быстрой коммерциализацией орбиты Земли космические технологии претерпевают революционные изменения. Мало того, что коммерческие компании запускают рекордное количество миссий и спутников, на сцене появляются новые классы космических аппаратов.

С одной стороны, появляются все более изощренные наноспутники, но также существует потребность в гораздо более крупных космических аппаратах и ​​структурах поверхности Луны, чем когда-либо ранее. Проблема не только в том, как построить достаточно большие ракеты, чтобы вывести такие установки на орбиту, но и в том, чтобы обеспечить сохранение полезной нагрузки при запуске, что означает потерю большого объема и массы, которые потребуются всего лишь на несколько минут.

Например, есть Международная космическая станция, которая весит около 420 тонн. Ее запускали не сразу, а как серию модулей, доставленных космическим шаттлом и другими ускорителями. Это один из способов создания таких конструкций, но каждый из этих модулей должен был соответствовать габаритным и массовым параметрам ракеты-носителя и иметь достаточно прочную конструкцию, чтобы выдерживать перегрузки и вибрации, чтобы добраться до места назначения в рабочем состоянии. Попав в космос, вся эта сила оказывается больше не востребована.

NOM4D стремится использовать другой подход, не просто собирая модули, построенные на Земле, но и перемещая производство за пределы Земли для создания больших динамических структур для Министерства обороны США, которые могут адаптироваться по мере изменения окружающей среды или миссии. Идея состоит в том, что современные материалы будут отправляться с Земли и затем использоваться для строительства больших сооружений. Таким образом, можно построить такие вещи, как антенны и солнечные батареи, которые будут больше, чем те, которые собираются на Земле, но при этом будут намного легче, с большей стабильностью, маневренностью и адаптируемостью.

Предположение, лежащее в основе программы, заключается в том, что к 2030 году космос будет совершенствоваться с точки зрения логистики и оборудования, включая быстрые и частые орбитальные запуски, регулярные полеты на Луну, дозаправку космических аппаратов на орбите и роботов, способных строить конструкции в космосе. Кроме того, появится возможность оценивать и контролировать операции в режиме реального времени.

Участники программы NOM4D пройдут через трехэтапный процесс, где каждый из этапов длится 18 месяцев и сосредоточен на определенной концепции. Этап I будет включать достижение целевых показателей структурной эффективности для солнечной батареи мощностью 1 мегаватт; этап II будет сосредоточен на снижении риска и технической разработке радиочастотного отражателя шириной 100 метров; этап III продемонстрирует способность построить структуру, отражающую инфракрасное излучение, для сегментированного длинноволнового инфракрасного телескопа. Каждый этап потребует соблюдения технических требований и наземного производства субмасштабных демонстрационных конструкций для их проверки.