نجح روبوت مخصص لتجميع الهياكل في تشييد هيكل كامل داخل المدار الفضائي بشكل مستقل تمامًا وللمرة الأولى في تاريخ استكشاف الفضاء، وهو إنجاز تقني قد يعيد صياغة طريقة بناء وإصلاح الأقمار الصناعية والمنشآت المدارية الكبرى دون الحاجة إلى نقلها مكتملة من كوكب الأرض.
وجاء هذا التطور ضمن مشروع “ASTRA” الذي قاده باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بتمويل من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة، حيث تمكن الروبوت من بناء هوائي عاكس في المدار باستخدام أغشية مصنوعة من مادة “كابتون”، وأنابيب متطورة من الألياف المركبة، إلى جانب وصلات تثبيت من الألومنيوم.
وأكد سيرجيو بيليجرينو، أستاذ هندسة الطيران والهندسة المدنية في المعهد، أن التجربة تمثل المرة الأولى التي ينجح فيها نظام روبوتي في تنفيذ عملية بناء مستقلة تمامًا في البيئة الفضائية.
وتواجه الأجسام التي تُطلق إلى الفضاء عادة قيودًا صارمة تتعلق بحجم الغلاف الخارجي للصاروخ الحامل الذي يحمي الحمولة خلال رحلتها. غير أن تقنيات البناء المباشر في المدار تتيح تجاوز هذه العقبة عبر إنشاء هياكل أضخم بكثير مما يمكن نقله دفعة واحدة من الأرض، وهو توجه بات ملحًا مع تزايد الاعتماد على الأقمار الصناعية العملاقة، وشبكات الاتصالات المتقدمة، ومشروعات الحوسبة المرتبطة بالذكاء الاصطناعي.
وأوضح بيليجرينو أن هذه التكنولوجيا الواعدة لن تقتصر فوائدها على علم الفلك والفيزياء الفلكية فحسب، بل ستلعب دورًا حاسمًا في تطوير قطاع الاتصالات وإنشاء مصفوفات شمسية ضخمة لدعم مشروعات الطاقة الشمسية المدارية.
وتمكن مشروع “ASTRA” من تشييد هيكل عرضه نحو 1.4 متر في المدار، اعتمد على ذراع روبوتية متخصصة لالتقاط المكونات الجاهزة وتثبيتها بدقة على منصة التجميع المخصصة.
واندرجت هذه التجربة ضمن برنامج أوسع يهدف إلى تطوير تقنيات تصنيع المواد والمنشآت في المدار وعلى سطح القمر، مع التركيز المكثف على تقليل الكتلة الإجمالية المستخدمة في عمليات الإنشاء الفضائي.
ويستهدف البرنامج مستقبلاً إنشاء هياكل فضائية عملاقة قد تمتد لأحجام تصل إلى مئات الأمتار أو حتى الكيلومترات، وهي مقاييس يصعب بلوغها عبر أساليب الإطلاق والبناء التقليدية الحالية. وأشار المسؤولون عن البرنامج إلى أن الغاية الأساسية تتمثل في توفير القدرة على بناء منشآت فضائية واسعة النطاق تتمتع بالكفاءة وقابلية التوسع المستدام.
وبدأت الفرق البحثية اختبار الأجهزة والمعدات على الأرض قبل دمجها ضمن مركبة النقل الفضائي “Vigoride 7” التي انطلقت في الثلاثين من مارس الماضي على متن مهمة الإطلاق الجماعي “Transporter-16”.
وحملت المركبة المكونات مسبقة التجهيز والذراعي الروبوتية اللازمة لإنجاز المهمة، بينما تواصل المهندسون مع النظام الروبوتي لفترات محدودة لم تتجاوز في مجموعها نحو 15 دقيقة يومياً لإرسال التوجيهات ومتابعة سير العمل.
ورغم النجاح الكبير، واجه فريق العمل تحديات تقنية تمثلت في ضيق الوقت المتاح، وهو ما حال دون استكمال تركيب جميع أجزاء الهوائي المخطط لها مسبقاً، إلا أن الباحثين اعتبروا المهمة محطة ناجحة أثبتت الجدوى العملية لعمليات البناء المستقلة في الفضاء.
ويتطلع العلماء إلى توظيف هذه التكنولوجيا مستقبلاً في بناء مرايا تلسكوبات فضائية بالغة الضخامة تتيح رصد أعمق أرجاء الكون، إلى جانب تطوير هياكل متطورة للتلسكوبات الراديوية القادرة على التقاط إشارات كونية بعيدة.
كما يدعم البرنامج الحالي أبحاثاً إضافية تركز على تقوية الأنابيب المصنوعة من ألياف الكربون مباشرة في المدار عبر تجارب تُجرى على متن محطة الفضاء الدولية، تمهيداً لتدشين جيل جديد من الروبوتات القادرة على إنشاء وصيانة المنشآت الفضائية وتغيير فلسفة تصميم المهمات المستقبلية برمتها.
