Il programma DARPA NOM4D si concentra sulla produzione di grandi strutture nello spazio

In vista di futuri progetti spaziali che utilizzano strutture giganti in orbita e sulla Luna, DARPA ha annunciato il lancio del suo nuovo programma Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials and Mass-efficient Design (NOM4D, pronunciato "NOMAD"). La nuova iniziativa mira a sviluppare nuove tecnologie per la fabbricazione adattiva su larga scala di strutture nello spazio.

Con la corsa per tornare sulla Luna, lo sbarco degli umani su Marte e la rapida commercializzazione dell'orbita terrestre, la tecnologia spaziale sta subendo cambiamenti rivoluzionari. Le società commerciali non solo lanciano un numero record di missioni, rilasciano un numero record di satelliti, ma stanno emergendo anche nuove classi di veicoli spaziali.

Da un lato, ci sono nanosatelliti sempre più complessi, ma c'è anche bisogno di veicoli spaziali e strutture molto più grandi sulla superficie lunare che mai.

La sfida non è solo come costruire razzi abbastanza grandi da mettere in orbita tali installazioni, ma anche come garantire che il carico utile sia sicuro al momento del lancio, il che significa che molto volume e massa saranno sprecati.

Ad esempio, c'è la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), che pesa circa 420 tonnellate. Non è stato lanciato immediatamente, ma sotto forma di una serie di moduli consegnati a razzi e navette. Questo è un modo per costruire tali strutture, ma ciascuno di questi moduli doveva adattarsi ai parametri di peso complessivi del veicolo di lancio ed essere costruito con una forza sufficiente per sopportare i carichi e le vibrazioni per arrivare a destinazione in ordine funzionante. Una volta nello spazio, tutto questo potere non è più necessario.

NOM4D cerca di adottare un approccio diverso, non solo assemblando moduli costruiti sulla Terra, ma anche spostando la produzione dalla Terra per creare grandi strutture dinamiche che possono adattarsi ai cambiamenti nell'ambiente o nella missione.

L'idea è che i materiali avanzati verranno inviati dalla Terra e quindi utilizzati per costruire grandi strutture. Pertanto, cose come antenne e pannelli solari possono essere costruite nello spazio e saranno più grandi di quelle assemblate sulla Terra, ma possono essere molto più leggere, ma con più stabilità, manovrabilità e adattabilità.

Entro il 2030, lo spazio dovrebbe evolversi in termini di logistica e attrezzature, inclusi lanci orbitali veloci e frequenti, voli regolari sulla luna, rifornimento in orbita di veicoli spaziali robotici e robot in grado di costruire strutture nello spazio e in grado di valutare e controllare le operazioni in tempo reale.

I partecipanti al programma NOM4D passeranno attraverso un processo in tre fasi, ciascuna delle quali durerà 18 mesi e si concentrerà su un concetto specifico. La Fase I includerà il raggiungimento degli obiettivi di efficienza strutturale per un campo solare da 1 MW, la Fase II si concentrerà sulla mitigazione del rischio e lo sviluppo tecnico di un riflettore RF largo 100 metri e la Fase III dimostrerà una precisione sufficiente per creare una struttura riflettente a infrarossi per un'onda lunga segmentata telescopio a infrarossi. ...

Ogni fase richiederà l'adempimento dei requisiti tecnici e la fabbricazione a terra di strutture dimostrative su scala ridotta per la convalida.

“Cerchiamo chi proporrà progetti di sistemi così efficienti in termini di massa da poter essere costruiti solo fuori terra, e con caratteristiche che consentano loro di resistere alle manovre, alle eclissi, ai danni e ai cicli termici tipici dello spazio e lunare ambiente. "Afferma Bill Carter, Program Manager nella Divisione di Scienze della Difesa del DARPA.

“Dati i limiti dei test a terra, del lancio e del dispiegamento, è improbabile che l'approccio tradizionale alla progettazione spaziale porti a notevoli guadagni di efficienza. Per fare il passo successivo, dobbiamo passare a materiali, produzione e design in un modo completamente nuovo ".