未来天玑|全球首次！Caltech机器人实现太空“无人”自主拼装桁架

太空吧 2026-11-13 11:01:32 国际资讯 0 0

全球首次！Caltech机器人实现太空“无人”自主拼装桁架

美国加州理工学院（Caltech）团队研发的太空机器人系统，在Momentus公司的“活力号”（Vigoride）航天器上首次实现了无需宇航员参与的在轨自主结构组装。这套名为ASTRA的系统通过机械臂自动取用复合材料管材与铝制连接件，成功拼接出桁架结构舱段，验证了在太空“现场施工”建造大型设施的可行性。

ASTRA载荷于2026年3月搭乘SpaceX“运输者-16”任务发射入轨。入轨后，机器人系统在轨运行六个月，目标是搭建一个直径1.4米的反射天线。机器人从存储装置中取出杆件与接头，逐个拼接成重复的结构单元（舱段），多个舱段共同构成大型支撑桁架。ASTRA发射时携带了两个预组装舱段，入轨后成功完成了第三个舱段的自主搭建。完整天线需要11个舱段，受时间限制，团队未能完成全部组装，但首个结构段的成功已证实该方案可在轨实施。项目负责人、Caltech教授Sergio Pellegrino表示：“这是人类首次在太空完成结构的自主搭建。”

由于地面与航天器每天仅有七八次通信窗口，每次约15分钟，工程师需依靠传回的照片监控进度，并在实验室中用相同机器人复现故障、验证解决方案后再向太空发送指令。

该项目隶属于DARPA的“新型轨道与月球制造、材料及高效构型设计计划”（NOM4D）。该计划2022年启动，目标是探索将原材料送入轨道、直接在太空制造和组装大型设施的技术路径，从而摆脱火箭整流罩对结构尺寸的硬性约束。项目主管Andrew Detor表示：“NOM4D的目标是实现数百米乃至千米量级太空结构的高效、可规模化建造。”ASTRA是NOM4D计划中仅有的两个进入第三阶段（在轨演示）的项目之一。

ASTRA的在轨演示并非NOM4D原定安排。随着第二阶段成果超出预期，DARPA决定将最终阶段转向在轨演示，从想法到将工作原型送入太空仅用了15个月。载荷在不到12个月内完成了设计、制造、测试和交付。

Pellegrino指出，自主太空建造技术不仅服务于天文学，在通信和天基能源领域同样具有潜力。大型反射面可用于建造下一代空间望远镜或大型射频天线；超大型太阳能阵列则可为空间太阳能发电提供基础设施。

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