O programa DARPA NOM4D se concentra na produção de grandes estruturas no espaço

Antes de futuros projetos espaciais usando estruturas gigantes em órbita e na Lua, a DARPA anunciou o lançamento de seu novo programa de Manufatura Orbital e Lunar, Materiais e Design de Massa (NOM4D, pronuncia-se “NOMAD”). A nova iniciativa visa desenvolver novas tecnologias para a fabricação adaptativa em grande escala de estruturas no espaço.

Com a corrida para retornar à Lua, o pouso de humanos em Marte e a rápida comercialização da órbita próxima à Terra, a tecnologia espacial está passando por mudanças revolucionárias. As empresas comerciais não apenas lançam um número recorde de missões, lançam um número recorde de satélites, mas também novas classes de espaçonaves estão surgindo.

Por um lado, existem nanosatélites cada vez mais complexos, mas também há necessidade de espaçonaves e estruturas muito maiores na superfície lunar do que antes.

O desafio não é apenas como construir foguetes grandes o suficiente para colocar essas instalações em órbita, mas também como garantir que a carga útil esteja segura no lançamento, o que significa que muito volume e massa serão desperdiçados.

Por exemplo, existe a Estação Espacial Internacional (ISS), que pesa cerca de 420 toneladas. Não foi lançado imediatamente, mas na forma de uma série de módulos entregues a foguetes e ônibus espaciais. Essa é uma maneira de construir tais estruturas, mas cada um desses módulos teve que se ajustar aos parâmetros gerais de peso do veículo lançador e ser construído com resistência suficiente para suportar as cargas e vibrações para chegar ao destino em condições de funcionamento. Uma vez no espaço, todo esse poder não é mais necessário.

O NOM4D busca uma abordagem diferente, não apenas montando módulos construídos na Terra, mas também movendo a produção da Terra para criar grandes estruturas dinâmicas que podem se adaptar às mudanças no ambiente ou missão.

A ideia é que materiais avançados sejam enviados da Terra e usados ​​para construir grandes estruturas. Assim, coisas como antenas e painéis solares podem ser construídos no espaço, e serão maiores que os montados na Terra, mas podem ser muito mais leves, mas com mais estabilidade, manobrabilidade e adaptabilidade.

Até 2030, o espaço está projetado para evoluir em termos de logística e equipamentos, incluindo lançamentos orbitais rápidos e frequentes, voos regulares para a lua, reabastecimento em órbita de espaçonaves robóticas e robôs capazes de construir estruturas no espaço e capazes de avaliar e controlar operações em tempo real.

Os participantes do programa NOM4D passarão por um processo de três etapas, cada etapa durará 18 meses e terá como foco um conceito específico. A Fase I incluirá a obtenção de metas de eficiência estrutural para um painel solar de 1 MW, a Fase II se concentrará na mitigação de riscos e desenvolvimento técnico de um refletor de RF de 100 metros de largura e a Fase III demonstrará precisão suficiente para criar uma estrutura reflexiva infravermelha para uma onda longa segmentada telescópio infravermelho. ...

Cada etapa exigirá o cumprimento dos requisitos técnicos e a fabricação baseada no solo de estruturas de demonstração de subescala para validação.

“Estamos procurando quem proponha projetos de sistemas tão eficientes em massa que só possam ser construídos fora da terra, e com características que lhes permitam resistir às manobras, eclipses, danos e ciclos térmicos típicos do espaço e da lua meio ambiente. ”Diz Bill Carter, Gerente de Programa da Divisão de Ciências da Defesa da DARPA.

“Dadas as limitações de testes em solo, lançamento e implantação, a abordagem tradicional para o projeto do espaço dificilmente levará a ganhos de eficiência dramáticos. Para dar o próximo passo, temos que mudar para materiais, manufatura e designs de uma forma completamente nova. ”