In orbita, il robot Astra non ha completato l’antenna riflettente da 1,4 metri prevista per l’esperimento. Ha però costruito la sua terza sezione, dopo aver ricevuto due sezioni già assemblate sulla Terra. Questa dimostrazione limitata, condotta da Caltech nell’ambito del programma statunitense NOM4D, rappresenta un primo passo concreto verso l’assemblaggio automatizzato di strutture spaziali, non la capacità di costruire già oggi installazioni gigantesche.
La sfida consiste nel fabbricare in orbita oggetti troppo grandi per essere lanciati in un unico blocco. Ma tra una sezione assemblata durante un esperimento e un’antenna lunga diverse centinaia di metri restano da risolvere problemi di progettazione, affidabilità e operatività.
Un’antenna costruita per fasi
Il dispositivo Astra, progettato da Caltech con finanziamenti dell’agenzia statunitense Darpa, è stato lanciato alla fine di marzo 2026 con la missione Transporter-16 di SpaceX. Viaggiava a bordo del veicolo orbitale Vigoride 7, gestito da Momentus. Il dispositivo, di circa un metro cubo, comprendeva un robot manipolatore, distributori di componenti e due sezioni della struttura preassemblate.
Una volta in orbita bassa, i dispositivi di fissaggio usati per proteggere il materiale durante il lancio sono stati rilasciati. Le due sezioni già costruite sono state spinte fuori dal dispositivo, poi il robot ha assemblato una terza sezione, chiamata «baia» nella documentazione di Caltech. Una baia è un segmento ripetuto della struttura portante, formato da tubi e giunti.
L’antenna prevista avrebbe dovuto essere composta da undici baie, collegate a una superficie riflettente. Al momento della pubblicazione del resoconto, l’insieme è ancora incompleto. Caltech ritiene improbabile che l’assemblaggio completo venga terminato prima della fine della missione, prevista per dicembre 2026. La distinzione è importante: l’esperimento ha dimostrato l’assemblaggio autonomo di una sezione in orbita, ma non la costruzione completa dell’antenna da 1,4 metri.
Gli elementi assemblati comprendono tubi compositi, giunti in alluminio e una sottile superficie riflettente in Kapton. Il robot sposta i componenti, li posiziona e li collega su una piastra di assemblaggio. La superficie riflettente è progettata come una pellicola perforata tesa sulla struttura. Secondo Caltech, questa soluzione può ridurre la pretensione necessaria rispetto a una maglia metallica, aprendo la strada a strutture più leggere.
Perché assemblare invece di dispiegare?
Le grandi strutture spaziali sono oggi vincolate dalle dimensioni della carenatura di un razzo, l’involucro che protegge il carico utile durante il lancio. Una volta in orbita, possono essere dispiegate se sono state ripiegate, oppure assemblate a partire da grandi moduli inviati con più lanci. In entrambi i casi, le scelte progettuali dipendono da ciò che è possibile trasportare e maneggiare.
L’assemblaggio pezzo per pezzo in orbita costituisce un’altra opzione: inviare gli elementi separatamente e poi costruire sul posto una struttura che non potrebbe essere lanciata già formata. Questo metodo potrebbe essere interessante per grandi antenne radio, riflettori destinati ai telescopi o pannelli solari di grandi dimensioni. Si tratta di applicazioni ipotizzate, non di apparecchiature già realizzate da Astra.
Il programma NOM4D, avviato dalla Darpa nel 2022, esplora metodi di fabbricazione e assemblaggio nello spazio. La sua ambizione a lungo termine riguarda strutture lunghe diverse centinaia di metri, o persino diversi chilometri. Il responsabile del programma, Andrew Detor, sottolinea tuttavia che oggi non è possibile realizzare strutture di queste dimensioni con questo approccio. Astra mette alla prova un elemento tecnico di questa ambizione, su una scala molto più modesta.
L’autonomia non esclude il lavoro da terra
Il robot ha eseguito le operazioni di assemblaggio senza l’intervento di astronauti, ma l’operazione non era priva di supervisione umana. Le squadre a terra inviavano comandi ed esaminavano le immagini ricevute per seguire i progressi. Caltech riferisce che le comunicazioni erano possibili durante sette o otto finestre giornaliere, ciascuna di circa quindici minuti.
Questo ritmo impone un’organizzazione particolare. Quando si presentava un problema in orbita, gli ingegneri potevano tentare di riprodurlo con un esemplare di riserva del dispositivo, conservato in laboratorio. Provavano quindi una soluzione sulla Terra prima di trasmettere nuove istruzioni. In questo caso, autonomia significa che il robot esegue una sequenza di manipolazione in un ambiente in cui le comunicazioni sono distanziate, non che decida da solo l’obiettivo o si ripari senza aiuto.
Questa fase in orbita aveva anche una funzione diversa dai test di laboratorio. Le prime due fasi del progetto riguardavano la progettazione e le prove a terra; la dimostrazione spaziale doveva verificare se il sistema potesse funzionare nel suo ambiente operativo. Le squadre hanno incontrato difficoltà e hanno dovuto adattare le procedure. L’interesse di una prova di questo tipo sta proprio nella differenza tra una sequenza pianificata a terra e la sua esecuzione reale in orbita.
Una prova di fattibilità, non una fabbrica spaziale
Caltech descrive il risultato come una prova della fattibilità del principio di assemblaggio. La Darpa vi vede una possibile strada per progettare future strutture voluminose e leggere. Queste due formulazioni descrivono un potenziale tecnico; non significano che con il dispositivo attuale si possa costruire un’antenna gigante, un habitat o una centrale solare spaziale.
Per arrivare a questa scala, bisognerebbe assemblare molte più sezioni, garantire la resistenza meccanica di strutture estese e organizzare l’approvvigionamento dei componenti. Sarebbe inoltre necessario assicurare il controllo delle operazioni e l’integrazione degli elementi riflettenti. Astra fornisce un’esperienza concreta nella manipolazione ripetuta di componenti e nell’assemblaggio di una sezione in orbita. I progressi successivi dipenderanno da sistemi più avanzati e da nuove dimostrazioni.
Il successo si misura quindi meno dalle dimensioni dell’antenna che dal gesto ormai sperimentato nello spazio: un robot ha prelevato dei componenti, li ha collegati per costruire una sezione e ha dispiegato una parte del sistema riflettente, senza che a bordo ci fosse un astronauta a eseguire il montaggio. È una tappa verso strutture progettate per essere assemblate oltre i limiti del lancio, non ancora il loro metodo di costruzione abituale.
Riferimenti
Dextre e Canadarm2 sulla Stazione spaziale internazionale, nel luglio 2025. Immagine illustrativa della robotica orbitale.
Crediti: NASA Johnson Space Center — Wikimedia Commons — Pubblico dominio.
