Darpa-Programm NOM4D demonstriert Montage im Orbit

Antennen, Solarkraftwerke, Habitate, in Zukunft auch Raumschiffe: Große und komplexe Strukturen werden im All gebaut werden müssen. Roboter sollen die Aufgabe übernehmen. Das California Institute of Technology (Caltech) hat nun erstmals die Montage einer Struktur im All demonstriert, wie die Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) mitteilte.

Ein vom Caltech entwickelter Roboter habe eine Fachwerkstruktur im Orbit zusammengebaut. Bei dem Roboter handle es sich um einen einfachen Portalroboter, der sich entlang von drei Achsen bewege, berichtet die Darpa. Er montierte die Werkstücke mithilfe speziell entwickelter Verbindungsstücke und ein dünnes Netz. Damit habe er demonstriert, dass eine Antenne im All montiert werden könne.

Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials and Mass-efficient Design (NOM4D, gesprochen: Nomad) heißt das Programm der Forschungsagentur des US-Verteidigungsministeriums. Dessen Ziel ist, „die Grundlagen für den Bau robuster, präziser Strukturen im Weltraum zu entwickeln.“

Kilometergroße Strukturieren im All

„Das Ziel von NOM4D ist es, den effizienten und skalierbaren Bau sehr großer Strukturen im Weltraum zu ermöglichen“, sagte Andrew Detor, Leiter des Programms. „Mit ‚sehr groß‘ meine ich Größenordnungen von Hunderten Metern oder Kilometern. In dieser Größenordnung ist heute nichts umsetzbar.“

Solche Strukturen können beispielsweise modular aufgebaute Rechenzentren im Orbit sein oder die Satelliten für Space-Based Solar Power (SBSP), also für weltraumgestützte Solarenergie. Sie sind zu groß, um sie in einem Stück von der Erde aus ins All zu schießen. Eine Montage von Hand durch Astronauten wie bei der Internationalen Raumstation ist jedoch zu aufwendig. Stattdessen sollen Roboter die Montage übernehmen.

Das im Rahmen von NOM4D entwickelte System sei wie ein Baukastensystem, beschreibt Detor: Einzelne Elemente werden an Knotenpunkten miteinander verbunden, um Abschnitt für Abschnitt eine größere Struktur zu schaffen. Innerhalb der automatisierten Montagebox wird jede Sektion Stück für Stück montiert, ein reflektierendes Netz wird angebracht, und die montierte Sektionen werden eingesetzt, wenn sie fertig sind.“ Das sei eher solides Engineering als komplexe Robotik.

Ursprünglich war das System nur als Demonstrator auf der Erde gedacht. Doch weil das System so überzeugend war, beschloss Detor den Test im All. Es habe nur 15 Monate von der Idee einer Demonstration im Orbit bis zum Start eines funktionsfähigen Prototyps mit einer SpaceX-Rakete gedauert, sagte er.