طوّر باحثون في معهد كالتك (Caltech) روبوتًا جمّع جزءًا من هيكل في المدار دون مشاركة أي رائد فضاء، وفق ما أفاد به المعهد. ويحمل الجهاز، الممول من وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA)، اسم ASTRA، وهو اختصار لعبارة Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly. وقال سيرجيو بيليغرينو، الذي يقود الفريق: «هذه هي المرة الأولى التي يُبنى فيها هيكل ذاتيًا في الفضاء».
ما الذي فعله الروبوت
يستخدم ASTRA ذراعًا روبوتية لأخذ الدعامات والوصلات من موزعات قريبة وربطها في أقسام متكررة، تُعرف بالحجرات، ضمن هيكل شبكي محيطي. وهو موجود في الفضاء منذ ستة أشهر، ويعمل على بناء هوائي عاكس بعرض 1.4 متر. ويعتمد البناء المخطط له على أنابيب من الألياف المركبة، ووصلات مصنوعة من الألومنيوم، وطبقة عاكسة من مادة كابتون (Kapton).
واجه الفريق صعوبات تقنية وقيودًا زمنية، فلم يتمكن من بناء سوى القسم الأول من الهوائي. ومع ذلك، يقول كالتك إن التجربة تُظهر أن مفهوم التجميع ممكن التطبيق ويمكن توسيعه ليشمل هياكل شبكية ضخمة جدًا تحمل أسطحًا عاكسة عملاقة. ويحتاج هيكل ASTRA الكامل إلى 11 حجرة. ومع انتهاء المهمة في ديسمبر، يبدو من غير المرجح إكمال الهيكل بالكامل.
الإطلاق والعمليات
أُطلق ASTRA في الساعات الأولى من 30 مارس 2026 من قاعدة فاندنبرغ التابعة لقوة الفضاء الأمريكية، كواحدة من 10 حمولات على متن مركبة Vigoride 7 التابعة لشركة موْمنتس (Momentus Inc.)، التي انطلقت ضمن مهمة Transporter-16 التابعة لشركة سبيس إكس (SpaceX). وحملت الحمولة، التي يبلغ حجمها نحو متر مكعب واحد، حجرتين شبكيتين مُجمّعتين مسبقًا، والذراع الآلية، وموزعات آلية تحتوي على القطع المتبقية.
أرسل أعضاء الفريق تشارلز سومر وآلان ترونغ وطالبة الدراسات العليا تارا فينكاتادري الأوامر عبر مركبة Vigoride، وتحققوا من النتائج بمقارنتها مع صور جرى تنزيلها من الفضاء. وتكررت العمليات كلما ظهرت مشكلات، ويقول كالتك إنها كانت كثيرة. ولم يكن التواصل ممكنًا إلا في نحو سبع أو ثماني نوافذ يوميًا، مدة كل منها نحو 15 دقيقة. لذلك اختبر الفريق الحلول على نسخة توأم، وهي قطعة احتياطية للطيران، في مختبر بيليغرينو قبل إرسالها إلى الروبوت في المدار.
لماذا يهم ذلك
وفق كالتك، يظل حجم الهياكل الفضائية محدودًا حاليًا بحجم أغطية الصواريخ. وحتى الآن، تمثلت الخيارات في طي الهياكل عند الإطلاق ثم فردها في المدار، أو تجميع أقسام تُرسل على عدة عمليات إطلاق. أما البناء في الفضاء فسيكون طريقًا ثالثًا، مع استخدامات محتملة في مرايا التلسكوبات الكبيرة والهوائيات الراديوية.
ASTRA هو أحد مشروعين فقط بلغا المرحلة الثالثة من برنامج NOM4D التابع لداربا، الذي بدأ عام 2022. ويأتي المشروع الثاني من فريق بقيادة جامعة إلينوي أوربانا-شامبين، التي تخطط لاستخدام وحدة في محطة الفضاء الدولية لاختبار طريقة لتصليب أنابيب الكربون في الفضاء. وقال أندرو ديتور، مدير البرنامج في داربا، إن الهدف هو هياكل «بحجم مئات الأمتار أو الكيلومترات»، وهو ما قال إنه لا يمكن تحقيقه اليوم.
شارك فريق كالتك في ابتكار الغشاء العاكس مع متعاونين من جامعة بنسلفانيا بقيادة البروفيسور إيغور بارغاتين. ويقول كالتك إنه يحتاج إلى إجهاد مسبق أقل من الشبكة المعدنية المحبوكة، ما يتيح هياكل أخف بكثير. وقال بيليغرينو إن هذا العمل قد يساعد أيضًا في بناء مصفوفات شمسية ضخمة جدًا لتوليد الطاقة الشمسية في الفضاء.
