Военные США заключили контракты в рамках новой программы для удовлетворения потребностей космического производства, чтобы в перспективе снизить затраты на космические полеты.
Космическое производство может позволить человечеству эффективно строить большие сооружения, используя материалы, добытые с Земли или собранные, к примеру, на Луне или Марсе.
Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) начало работу с восемью командами, чтобы продемонстрировать доказательства концепции «производства будущих космических конструкций на орбите без ограничений по объему, налагаемых запуском». В рамках программы «Новое производство, материалы и эффективный дизайн орбитальной Луны» проверят материаловедение, технологии производства и проектирования, которые когда-нибудь можно будет использовать за пределами Земли.
В DARPA отмечают, что орбитальные структуры, которые оценят в рамках программы, в конечном итоге позволят военным США контролировать окололунное пространство.
«Существующие космические системы проектируются, строятся и испытываются на Земле, прежде чем они будут выведены на стабильную орбиту и развернуты до их окончательной рабочей конфигурации», — отмечает Билл Картер, руководитель программы в отделе оборонных наук DARPA. — «Эти ограничения особенно важны для крупных конструкций, таких как солнечные батареи, антенны и оптические системы, где размер имеет решающее значение для производительности».
Для создания более сложных структур в космосе, скорее всего, потребуется построить их на месте, подобно тому, как Международная космическая станция собиралась по частям. Предполагается, что в будущем космические производственные предприятия будут использовать при строительстве исключительно робототехнические технологии. Кроме того, в рамках программы изучат, как использовать в космосе именно сырьё, а не предварительно собранные компоненты, подобные тем, которые входят в состав МКС.
Агентство заявило, что программа потенциально позволит провести потенциальные «орбитальные эксперименты» в следующие 10–20 лет. Пока окончательно запланированы только три её начальных этапа.
«На этапе 1 перед исполнителями программы стоит задача достичь строгих целевых показателей структурной эффективности, поддерживающих солнечную батарею мегаваттного класса», — заявило DARPA. — «На этапе 2 перед командами ставится задача повысить массовую эффективность и продемонстрировать точность изготовления радиочастотных отражателей. На заключительном этапе перед исполнителями стоит задача продемонстрировать точность изготовления инфракрасных отражателей».
Мичиганский университет уже изучает новые подходы к проектированию массоэффективных, высокоточных, стабильных и устойчивых космических конструкций на основе метаматериалов и концепций метадемпфирования.
Компания Opterus Research and Development из Колорадо занимается разработкой крупномасштабных конструкций с чрезвычайно высокой эффективностью, оптимизированных для обеспечения отказоустойчивости и мобильности.
Калифорнийский технологический институт испытывает новые гибридные конструкции на растяжение и изгиб и структурные компоненты с сильно анизотропной механической реакцией.
