NASA finansuje badanie nad robotycznie montowanymi metamateriałami dla radarów kosmicznych

NASA wybrała nowe studium koncepcyjne, które może zrewolucjonizować świadomość sytuacyjną w kosmosie poprzez wykorzystanie robotycznie montowanych elektromagnetycznych metamateriałów do budowy dużych, rekonfigurowalnych anten na orbicie. Projekt, kierowany przez Davida Smitha z Duke University, ma na celu przezwyciężenie ograniczeń naziemnych systemów radarowych, które nie mogą skutecznie śledzić obiektów poza niską orbitą okołoziemską, takich jak w przestrzeni cislunarnej.

Obecne naziemne układy radarowe, takie jak zmodernizowany Space Fence, mogą monitorować obiekty wielkości czterech cali, ale są ograniczone do niskiej orbity okołoziemskiej ze względu na ogromne odległości. Dla radaru spójnego wymagany rozmiar układu rośnie proporcjonalnie do odległości celu, co czyni systemy naziemne niepraktycznymi do nadzoru cislunarnego. Kosmiczne systemy radarowe oferują rozwiązanie, ale wymagają bardzo dużych apertur – przekraczających 100-metrowy limit obecnych konstrukcji rozkładanych, które muszą zmieścić się w pojedynczej owiewce rakiety.

Proponowany system łączy technologię montażu robotycznego z projektu ARMADAS NASA z objętościowymi metamateriałami, które można rekonfigurować do sterowania wiązką bez ruchu mechanicznego. To modułowe, oparte na komórkach jednostkowych podejście pozwala na niemal dowolne skalowanie, umożliwiając apertury wystarczająco duże do wykrywania na dalekie odległości. Studium zademonstruje wykonalność w paśmie S, wykorzystując model dipola zweryfikowany w mniejszych skalach oraz pełnofalowe metody numeryczne do projektowania elementów.

W przypadku powodzenia technologia może również przynieść korzyści obserwacji Ziemi i komunikacji głębokiej kosmosu, ponieważ większe apertury poprawiają rozdzielczość i czułość w wielu misjach NASA. Projekt został wybrany w ramach programu NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) w 2026 roku, z celem opracowania strategii projektowania dla wszechkierunkowego formowania wiązki i rekonfigurowalnych komórek jednostkowych kompatybilnych z montażem robotycznym.