La NASA finance une étude sur les métamatériaux assemblés par robotique pour le radar spatial

La NASA a sélectionné une nouvelle étude conceptuelle qui pourrait révolutionner la connaissance de la situation spatiale en utilisant des métamatériaux électromagnétiques assemblés par robotique pour construire de grandes antennes reconfigurables en orbite. Le projet, dirigé par David Smith à l'Université Duke, vise à surmonter les limitations des systèmes radar au sol qui ne peuvent pas suivre efficacement les objets au-delà de l'orbite terrestre basse, comme dans l'espace cislunaire.

Les réseaux radar au sol actuels, comme le Space Fence amélioré, peuvent surveiller des objets aussi petits que quatre pouces, mais sont limités à l'orbite terrestre basse en raison des distances immenses impliquées. Pour un radar cohérent, la taille du réseau requise croît proportionnellement à la distance de la cible, rendant les systèmes au sol impraticables pour la surveillance cislunaire. Les systèmes radar spatiaux offrent une solution, mais ils nécessitent des ouvertures extrêmement grandes—au-delà de la limite de 100 mètres des structures déployables actuelles qui doivent tenir dans une seule coiffe de lancement.

Le système proposé associe la technologie d'assemblage robotique du projet ARMADAS de la NASA avec des métamatériaux volumétriques qui peuvent être reconfigurés pour le pointage de faisceau sans mouvement mécanique. Cette approche modulaire, basée sur des cellules unitaires, permet une mise à l'échelle presque arbitraire, permettant des ouvertures suffisamment grandes pour la détection à longue portée. L'étude démontrera la faisabilité aux fréquences de la bande S, en utilisant un modèle dipolaire validé à des échelles plus petites et des méthodes numériques en ondes complètes pour la conception des éléments.

En cas de succès, la technologie pourrait également bénéficier à l'observation de la Terre et aux communications en espace lointain, car des ouvertures plus grandes améliorent la résolution et la sensibilité dans de nombreuses missions de la NASA. Le projet a été sélectionné dans le cadre du programme NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) en 2026, avec pour objectif de faire progresser les stratégies de conception pour la formation de faisceau omnidirectionnel et les cellules unitaires reconfigurables compatibles avec l'assemblage robotique.