Плановете за живот извън Земята стават все по-амбициозни. Разработват се нови космически станции, обмисля се изграждането на бази на Луната, а някои учени и предприемачи вече проучват възможностите за заселване на Марс. Осъществяването на тези идеи обаче е свързано със сериозни предизвикателства. Едно от тях е как да се изграждат достатъчно големи и безопасни съоръжения в Космоса, когато размерите и товарният капацитет на ракетите са ограничени.

Възможно решение предлага технологията TESSERAE, която използва специални модули, способни сами да се свързват помежду си и да образуват по-големи конструкции, без да е необходимо астронавти да ги сглобяват. Технологията е разработена от Ариел Екблау по време на докторантурата ѝ в Масачузетския технологичен институт (MIT). Днес тя ръководи Aurelia Institute, организация с нестопанска цел, която се занимава с изследвания в областта на космическата архитектура.

Принципът на работа е сравнително прост. Отделните модули се подреждат компактно в ракета, а след достигане на Космоса се освобождават. С помощта на магнити, камери и изкуствен интелект те могат самостоятелно да се свържат в предварително определена форма. След сглобяването конструкцията би могла да бъде херметизирана, така че в нея да се създадат условия за пребиваване на хора.

„Те могат да се сглобят в конструкция, много по-голяма от ракетата, с която са били изстреляни“, обяснява Екблау пред CNN. Според нея технологията би могла да позволи изграждането на големи космически съоръжения, които досега са били трудно осъществими заради техническите ограничения.

Изграждането на Международната космическа станция (МКС) е пример за сложността на космическото строителство. От края на 90-те години отделните ѝ компоненти са доставяни в ниска околоземна орбита чрез десетки мисии, а сглобяването им е изисквало използването на роботизирани ръце и работа на астронавти извън станцията. През последните години редица компании започнаха да разработват съоръжения, които заемат по-малко място при транспортиране и могат да бъдат разгърнати след достигане на Космоса.

През 2016 г. Bigelow Aerospace изпрати на МКС надуваем модул, който беше разгърнат чрез 25 кратки подавания на въздух в продължение на седем часа. Той остава прикрепен към станцията и до днес. Американската Sierra Space също изпитва надуваем модул с размерите на триетажна сграда, докато Max Space, която си партнира с Voyager Technologies, представи нови разширяеми конструкции за бъдещи космически мисии.

„Нуждаем се от пространства, които могат да се разширяват и са проектирани според начина, по който хората действително ще живеят и работят извън Земята“, обяснява пред Space.com Салим Миян, съосновател и главен изпълнителен директор на Max Space.

Други организации от своя страна търсят начини да ограничат необходимостта от транспортиране на строителни материали от Земята. Европейската космическа агенция (ESA) проучва възможността за производство на строителни блокчета, подобни на LEGO, от метеоритен прах. Китай също изследва технологии за изработване на тухли от лунна почва.

Конструкции, които могат да променят формата си

Въпреки технологичния напредък създаването на обитаеми пространства извън Земята остава сериозно предизвикателство. Според Сандра Хойплик-Мойсбургер, архитект и изследовател във Виенския технически университет, сред основните трудности са защитата на хората от космическата радиация, транспортирането на материали и проектирането на съоръжения, които могат да се използват дълги години за различни цели.

Едно от предимствата на TESSERAE е възможността модулите да бъдат пренареждани след първоначалното сглобяване. Така съществуваща конструкция би могла да се разширява или променя според нуждите на бъдещите мисии.

„Можете да премахнете определени модули, да добавите нови и да промените конфигурацията на конструкцията“, обяснява Екблау.

Според Хойплик-Мойсбургер тази гъвкавост би позволила космическите съоръжения да се използват за различни цели дори десетилетия след построяването им.

Потенциалните приложения на технологията обаче не се ограничават до обитаеми пространства.

Някои компании проучват възможностите за изграждане на центрове за данни, соларни електроцентрали и производствени съоръжения в орбита.

Подобни проекти биха могли да се възползват от условията в Космоса, включително от по-продължителния достъп до слънчева светлина при определени орбити.

„В момента ситуацията прилича на златна треска“, коментира Хойплик-Мойсбургер пред CNN, като отбелязва засилващия се интерес на различни компании и организации към космическата инфраструктура.

Какво наистина се случва с човешкия мозък в открития космос?

TESSERAE вече е преминала през няколко експеримента, чиято цел е да покажат дали модулите могат да се сглобяват самостоятелно в условията на Космоса.

Първите тестове на Международната космическа станция са проведени през 2020 и 2022 г. с малки елементи, широки само няколко сантиметра.

Следващото изпитание е планирано за декември 2026 г. При него ще се използва ново поколение модули, снабдени с камери по краищата, които им позволяват да разпознават разположението на съседните елементи.

Целта е 32 модула да се свържат самостоятелно и да образуват триизмерна конструкция на борда на станцията.

Ако експериментът бъде успешен, това ще бъде важна стъпка към създаването на по-големи съоръжения без пряката намеса на астронавти.

Междувременно разработката привлича и инвеститорски интерес.

На 28 октомври американската компания Rendezvous Robotics, създадена с цел да намери практическо приложение на технологията, обяви, че е привлякла финансиране от 20 млн. долара.

Инвестиционният кръг е ръководен от MaC Venture Capital и Toyota Ventures, а средствата ще бъдат използвани за разработване на по-големи модули и подготовка на следващите изпитания.

Екблау е съосновател и председател на борда на директорите на Rendezvous Robotics.

Лазерите влизат в реален тест за пренос на енергия в Космоса

Следващият голям тест е през 2028 г.

Компанията вече работи върху ново поколение модули с ширина между приблизително 30 сантиметра и един метър.

За разлика от първоначалните експериментални образци, те използват електромагнити, които им позволяват да се придвижват, подравняват и свързват помежду си.

По-голямото изпитание е планирано за 2028 г., когато Rendezvous Robotics възнамерява да демонстрира технологията директно в орбита, извън Международната космическа станция.

По време на мисията седем самостоятелни модула трябва да се свържат в един космически апарат, след което да се разделят и да образуват нова конфигурация.

Целта е да се провери дали системата може да работи в открития Космос без помощта на роботизирани ръце или астронавти.

Засега изграждането на големи космически бази с подобна технология остава по-далечна перспектива.

Според Екблау първите практически приложения вероятно ще бъдат свързани с големи антени за сателитни комуникации и слънчеви панели.

В бъдеще модулите биха могли да се използват и при изграждането на центрове за данни, които да обслужват системи с изкуствен интелект в Космоса.

Така технологията, първоначално разработена с идеята за създаване на обитаеми пространства извън Земята, може първо да намери приложение в комуникациите, енергетиката и цифровата инфраструктура.

Дали един ден ще се използва за изграждането на космически селища, все още е рано да се каже. Предстоящите изпитания трябва да покажат доколко самосглобяващите се конструкции могат да се превърнат в практично решение за космическата индустрия.