La NASA finanzia uno studio sui metamateriali assemblati roboticamente per il radar spaziale

La NASA ha selezionato un nuovo studio concettuale che potrebbe rivoluzionare la consapevolezza situazionale spaziale utilizzando metamateriali elettromagnetici assemblati roboticamente per costruire grandi antenne riconfigurabili in orbita. Il progetto, guidato da David Smith alla Duke University, mira a superare i limiti dei sistemi radar terrestri che non possono tracciare efficacemente oggetti oltre l'orbita terrestre bassa, come nello spazio cislunare.

Gli attuali array radar terrestri, come il potenziato Space Fence, possono monitorare oggetti piccoli fino a quattro pollici, ma sono limitati all'orbita terrestre bassa a causa delle immense distanze coinvolte. Per il radar coerente, la dimensione dell'array richiesta cresce proporzionalmente alla distanza del bersaglio, rendendo i sistemi terrestri impraticabili per la sorveglianza cislunare. I sistemi radar spaziali offrono una soluzione, ma richiedono aperture estremamente grandi, oltre il limite di 100 metri delle attuali strutture dispiegabili che devono essere contenute in un singolo fairing di lancio.

Il sistema proposto abbina la tecnologia di assemblaggio robotico del progetto ARMADAS della NASA con metamateriali volumetrici che possono essere riconfigurati per lo sterzo del fascio senza movimento meccanico. Questo approccio modulare basato su celle unitarie consente una scalabilità quasi arbitraria, permettendo aperture sufficientemente grandi per il rilevamento a lungo raggio. Lo studio dimostrerà la fattibilità alle frequenze in banda S, utilizzando un modello di dipolo validato a scale più piccole e metodi numerici a onda piena per la progettazione degli elementi.

In caso di successo, la tecnologia potrebbe anche avvantaggiare l'osservazione della Terra e le comunicazioni nello spazio profondo, poiché aperture più grandi migliorano la risoluzione e la sensibilità in molte missioni NASA. Il progetto è stato selezionato nell'ambito del programma NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) nel 2026, con l'obiettivo di avanzare le strategie di progettazione per la formazione di fasci omnidirezionali e celle unitarie riconfigurabili compatibili con l'assemblaggio robotico.