Le programme DARPA NOM4D se concentre sur la production de grandes structures dans l'espace

Avant de futurs projets spatiaux utilisant des structures géantes en orbite et sur la Lune, la DARPA a annoncé le lancement de son nouveau programme Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials and Mass-efficient Design (NOM4D, prononcé «NOMAD»). La nouvelle initiative vise à développer de nouvelles technologies pour la fabrication adaptative à grande échelle de structures dans l'espace.

Avec la course au retour sur la Lune, l'atterrissage des humains sur Mars et la commercialisation rapide de l'orbite proche de la Terre, la technologie spatiale subit des changements révolutionnaires. Les sociétés commerciales lancent non seulement un nombre record de missions, lancent un nombre record de satellites, mais aussi de nouvelles classes d'engins spatiaux émergent.

D'une part, il y a des nanosatellites de plus en plus complexes, mais il y a aussi un besoin d'engins spatiaux et de structures beaucoup plus grands que jamais sur la surface lunaire.

Le défi n'est pas seulement de savoir comment construire des fusées suffisamment grandes pour mettre de telles installations en orbite, mais aussi de s'assurer que la charge utile est sûre au lancement, ce qui signifie que beaucoup de volume et de masse seront gaspillés.

Par exemple, il y a la Station spatiale internationale (ISS), qui pèse environ 420 tonnes. Il n'a pas été lancé immédiatement, mais sous la forme d'une série de modules livrés aux fusées et aux navettes. C'est une façon de construire de telles structures, mais chacun de ces modules devait s'adapter aux paramètres de poids global du lanceur et être construit avec une résistance suffisante pour résister aux charges et aux vibrations pour arriver à destination en état de fonctionnement. Une fois dans l'espace, toute cette puissance n'est plus nécessaire.

NOM4D cherche à adopter une approche différente, non seulement en assemblant des modules construits sur Terre, mais aussi en déplaçant la production de la Terre pour créer de grandes structures dynamiques capables de s'adapter aux changements de l'environnement ou de la mission.

L'idée est que des matériaux avancés seront envoyés de la Terre et ensuite utilisés pour construire de grandes structures. Ainsi, des éléments comme les antennes et les panneaux solaires peuvent être construits dans l'espace, et ils seront plus grands que ceux assemblés sur Terre, mais ils peuvent être beaucoup plus légers, mais avec plus de stabilité, de maniabilité et d'adaptabilité.

D'ici 2030, l'espace devrait évoluer en termes de logistique et d'équipement, y compris les lancements orbitaux rapides et fréquents, les vols réguliers vers la Lune, le ravitaillement en orbite de vaisseaux spatiaux robotiques et de robots capables de construire des structures dans l'espace et capables d'évaluer et de contrôler les opérations. .en temps réel.

Les participants au programme NOM4D passeront par un processus en trois étapes, dont chaque étape durera 18 mois et se concentrera sur un concept spécifique. La phase I comprendra la réalisation des objectifs d'efficacité structurelle pour un panneau solaire de 1 MW, la phase II se concentrera sur l'atténuation des risques et le développement technique d'un réflecteur RF de 100 mètres de large, et la phase III démontrera une précision suffisante pour créer une structure réfléchissante infrarouge pour une onde longue segmentée. télescope infrarouge. ...

Chaque étape nécessitera le respect des exigences techniques et la fabrication au sol de structures de démonstration sous-échelle pour validation.

«Nous recherchons ceux qui proposeront des conceptions de systèmes tellement efficaces en masse qu'ils ne peuvent être construits que hors terre, et avec des caractéristiques qui leur permettront de résister aux manœuvres, éclipses, dommages et cycles thermiques typiques de l'espace et lunaire environnement », déclare Bill Carter, directeur de programme à la Division des sciences de la défense de la DARPA.

«Compte tenu des limites des essais au sol, du lancement et du déploiement, l’approche traditionnelle de la conception spatiale a peu de chances de conduire à des gains d’efficacité spectaculaires. Afin de passer à l'étape suivante, nous devons passer aux matériaux, à la fabrication et à la conception d'une manière complètement nouvelle. »