Astra : un robot assemble une section de structure en orbite

Astra a assemblé en orbite une section d’antenne, sans achever le réflecteur de 1,4 mètre. Une première démonstration prometteuse, mais encore loin des structures géantes envisagées.

En orbite, le robot Astra n’a pas achevé l’antenne réflectrice de 1,4 mètre prévue pour l’expérience. Il a toutefois construit sa troisième section, après avoir reçu deux sections déjà assemblées sur Terre. Cette démonstration limitée, menée par Caltech dans le cadre du programme américain NOM4D, établit un premier pas concret vers l’assemblage automatisé de structures spatiales, pas la capacité à bâtir dès aujourd’hui des installations géantes.

L’enjeu est de fabriquer en orbite des objets trop vastes pour être lancés d’un seul bloc. Mais entre une section assemblée dans une expérience et une antenne de plusieurs centaines de mètres, il reste des problèmes de conception, de fiabilité et d’exploitation à résoudre.

Une antenne construite par étapes

Le dispositif Astra, conçu par Caltech avec un financement de l’agence américaine Darpa, a été lancé fin mars 2026 sur la mission Transporter-16 de SpaceX. Il voyageait à bord du véhicule orbital Vigoride 7, exploité par Momentus. Le dispositif, d’environ un mètre cube, comprenait un robot manipulateur, des distributeurs de pièces et deux sections préassemblées de la structure.

Une fois en orbite basse, les attaches utilisées pour protéger le matériel durant le lancement ont été libérées. Les deux sections déjà construites ont été poussées hors du dispositif, puis le robot a assemblé une troisième section, appelée « baie » dans la documentation de Caltech. Une baie est un segment répétitif de la structure porteuse, formé de tubes et de joints.

L’antenne envisagée devait compter onze baies, reliées à une surface réfléchissante. Au moment du compte rendu, l’ensemble reste inachevé. Caltech juge peu probable que l’assemblage complet soit terminé avant la fin de la mission, prévue en décembre 2026. La distinction importe : l’expérience a démontré l’assemblage autonome d’une section en orbite, mais pas la construction complète de l’antenne de 1,4 mètre.

Les éléments assemblés comprennent des tubes composites, des joints en aluminium et une fine surface réfléchissante en Kapton. Le robot déplace les pièces, les positionne et les relie sur une plaque d’assemblage. La surface réfléchissante est conçue sous forme de film perforé tendu sur la structure. Selon Caltech, cette solution peut réduire la précontrainte nécessaire par rapport à une maille métallique, ce qui ouvre la voie à des structures plus légères.

Pourquoi assembler plutôt que déplier ?

Les grandes structures spatiales sont aujourd’hui contraintes par les dimensions de la coiffe d’une fusée, l’enveloppe qui protège la charge utile pendant le lancement. Une fois en orbite, elles peuvent être déployées si elles ont été pliées, ou assemblées à partir de grands modules envoyés lors de plusieurs lancements. Dans les deux cas, les choix de conception sont liés à ce qu’il est possible de transporter et de manipuler.

L’assemblage pièce par pièce en orbite constitue une autre option : envoyer les éléments séparément, puis construire sur place une structure qui ne pourrait pas être lancée déjà formée. Cette méthode pourrait être intéressante pour de grandes antennes radio, des réflecteurs destinés à des télescopes ou des panneaux solaires étendus. Ce sont des applications envisagées, pas des équipements déjà réalisés par Astra.

Le programme NOM4D, lancé par la Darpa en 2022, explore des méthodes de fabrication et d’assemblage dans l’espace. Son ambition à long terme porte sur des structures de plusieurs centaines de mètres, voire de plusieurs kilomètres. Le responsable du programme, Andrew Detor, souligne toutefois qu’aucune structure de cette taille n’est aujourd’hui réalisable par cette approche. Astra teste une brique technique de cette ambition, à une échelle beaucoup plus modeste.

L’autonomie n’exclut pas le travail au sol

Le robot a exécuté les gestes d’assemblage sans intervention d’astronautes, mais l’opération n’était pas indépendante de toute supervision humaine. Les équipes au sol envoyaient des commandes et examinaient les images reçues pour suivre l’avancement. Caltech indique que les communications étaient possibles pendant sept ou huit créneaux quotidiens d’environ quinze minutes chacun.

Ce rythme impose une organisation particulière. Lorsqu’un problème apparaissait en orbite, les ingénieurs pouvaient tenter de le reproduire avec un exemplaire de secours du dispositif, conservé au laboratoire. Ils testaient alors une solution sur Terre avant de transmettre de nouvelles instructions. L’autonomie signifie ici que le robot réalise une séquence de manipulation dans un environnement où les échanges sont espacés, non qu’il décide seul de l’objectif ou se répare sans aide.

Cette étape en orbite avait aussi une fonction différente des essais en laboratoire. Les deux premières phases du projet portaient sur la conception et les tests terrestres ; la démonstration spatiale devait vérifier si le système pouvait fonctionner dans son environnement opérationnel. Les équipes ont rencontré des difficultés et dû adapter leurs procédures. L’intérêt d’un essai de ce type tient précisément à l’écart entre une séquence prévue au sol et son exécution réelle en orbite.

Une preuve de concept, pas une usine spatiale

Caltech décrit le résultat comme une preuve de faisabilité du principe d’assemblage. La Darpa y voit une voie possible pour concevoir de futures structures volumineuses et légères. Ces deux formulations décrivent un potentiel technique ; elles ne signifient pas qu’une antenne géante, un habitat ou une centrale solaire spatiale puisse être construit avec le dispositif actuel.

Pour passer à cette échelle, il faudrait notamment assembler beaucoup plus de sections, garantir la tenue mécanique de structures étendues et organiser l’approvisionnement en pièces. Il faudrait aussi assurer le contrôle des opérations et l’intégration des éléments réfléchissants. Astra apporte une expérience concrète sur la manipulation répétée de composants et l’assemblage d’une section en orbite. La suite dépendra de systèmes plus aboutis et de nouvelles démonstrations.

La réussite se mesure donc moins à la taille de l’antenne qu’au geste désormais testé dans l’espace : un robot a prélevé des composants, les a reliés pour construire une section et déployé une partie du système réfléchissant, sans astronaute à bord pour effectuer le montage. C’est un jalon vers des structures conçues pour être assemblées au-delà des limites du lancement, pas encore leur mode de construction ordinaire.