Resumo:
No caminho para a construção de infra-estruturas espaciais em larga escala para a humanidade, nasceu recentemente um marco importante. Um robô desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia e financiado pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA (DARPA) concluiu com sucesso uma tarefa de montagem de estrutura em órbita. A equipe de pesquisa considerou esta a primeira vez que os humanos alcançaram a construção autônoma de estruturas no espaço.
Durante muito tempo, o envio de grandes equipamentos para a órbita da Terra enfrentou custos elevados e limitações técnicas. Em contraste, é uma solução mais viável lançar componentes menores separadamente e depois montá-los em órbita. No entanto, a montagem espacial tradicional geralmente requer a participação de astronautas e, em espaços cheios de radiação e ambientes de vácuo, quanto menor o tempo de operação humana, melhor para a segurança.
O robô que executa esta missão faz parte do "Projeto de Montagem de Refletor de Tensão Espacial Autônomo" (ASTRA). O objetivo do projeto é utilizar tubos compostos, conectores de alumínio e filmes refletivos para construir um sistema de antenas refletivas em órbita com diâmetro de cerca de 1,4 metros. Devido ao tempo limitado da missão, as duas seções da estrutura em treliça foram pré-montadas antes do lançamento, enquanto o robô é responsável pela montagem da terceira seção da estrutura em órbita para completar a verificação das chaves.
A visão de longo prazo do programa NOM4D é enviar matérias-primas diretamente para a órbita e concluir a fabricação e montagem no ambiente espacial. As futuras antenas, equipamentos ópticos e painéis solares não precisarão mais fazer muitos compromissos para se adaptarem ao processo de lançamento de foguetes, mas podem ser projetados e otimizados especificamente para o ambiente operacional espacial.
A DARPA compara este modelo a um brinquedo de construção. Ao repetir etapas de montagem relativamente simples, os robôs podem eventualmente construir grandes estruturas que são muito maiores do que eles próprios. A equipe do projeto afirmou que dentro do equipamento de montagem automatizado, cada seção da estrutura é gradualmente montada a partir de peças, e então a malha reflexiva é instalada e implantada após a conclusão da montagem. Todo o processo não depende de sistemas robóticos particularmente complexos ou algoritmos de ponta, mas permite capacidades de construção automatizadas e escalonáveis através de engenharia sólida.
No entanto, a atual “construção independente” ainda não pode ser separada do apoio da equipe de solo. Devido às comunicações orbitais limitadas, o robô só consegue comunicar com o solo durante algumas janelas que duram cerca de 15 minutos por dia. Os engenheiros precisam avaliar as condições no local com base nas fotos enviadas pelo robô, realizar testes de simulação usando o mesmo equipamento no solo e, em seguida, enviar instruções de operação ao robô em órbita após confirmar a solução.
Na verdade, esta não é a primeira vez que robôs participam da construção espacial. Durante a construção da Estação Espacial Internacional, o braço robótico canadense Canadarm2 foi responsável pelo transporte e posicionamento de grandes cabines e equipamentos, auxiliando os astronautas na conclusão da instalação. No entanto, essas tarefas envolvem principalmente a montagem de grandes componentes que foram fabricados no local, em vez de fazer com que os robôs construam autonomamente novas estruturas a partir de um grande número de peças pequenas.
O campo da fabricação espacial também já foi explorado antes. Em 2014, uma impressora 3D a bordo da Estação Espacial Internacional produziu com sucesso peças de painel necessárias para a montagem de sua própria extrusora, demonstrando o potencial para fabricação orbital e automanutenção de equipamentos. Desde então, a NASA promove o projeto “Archinaut One”, também conhecido como OSAM-2, que pretende imprimir vigas estruturais e implantar painéis solares em órbita, combinando impressão 3D e tecnologia de operação robótica. No entanto, apesar de alguns resultados na verificação do solo, o projeto terminou em 2023.
Hoje, o projeto ASTRA fornece uma importante prova de conceito para a montagem passo a passo de estruturas de via. Embora desta vez o robô tenha concluído apenas a construção de uma seção da estrutura de treliça, os pesquisadores acreditam que qualquer grande projeto começa com a instalação do primeiro componente. Esta etapa é especialmente importante no espaço, a centenas de milhões de quilômetros da loja de ferragens mais próxima.
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