NASA профинансировало исследование концепции, которая позволит создавать в космосе огромные радиолокационные антенны из модульных метаматериалов с помощью роботов. Проект разработал профессор электротехники и вычислительной техники Университета Дьюка Дэвид Смит. Он получил финансирование в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts на 2026 год.

Пока речь идёт только об исследовательской концепции, а не о готовой космической радиолокационной системе. На первом этапе учёные должны определить, насколько такой подход технически осуществим.

Необходимость в более крупных космических радарах связана с растущим количеством объектов на орбите Земли. Наземные системы уже отслеживают космический мусор и спутники, однако обнаружение небольших объектов и наблюдение за аппаратами на больших расстояниях требуют всё более крупных эффективных апертур.

Вместо запуска огромной антенны целиком учёные предлагают доставлять в космос отдельные элементы, после чего роботы будут собирать из них конструкцию непосредственно на орбите. Для этого предполагается использовать технологии проекта ARMADAS, в рамках которого NASA уже разрабатывает автономных роботов для сборки конструкций из стандартизированных блоков.

Особенность новой концепции заключается в использовании метаматериалов — искусственных структур, свойства которых определяются не столько составом, сколько специально разработанной геометрией. Такие структуры позволяют изменять направление и другие характеристики распространения электромагнитных волн. Из множества небольших элементов можно собрать большую электромагнитную апертуру, которая будет работать как единая антенна.

Большая апертура потенциально позволит повысить разрешение и чувствительность радиолокационных систем, что может улучшить наблюдение за удалёнными и малозаметными объектами. В дальнейшем подобный подход может использоваться не только для контроля космического пространства, но и для крупноапертурных систем наблюдения Земли и дальней космической связи.

При этом проекту предстоит решить множество технических задач. Огромная модульная конструкция должна сохранять механическую и электрическую работоспособность в условиях радиации, перепадов температур, микрометеороидов и космического мусора. Потребуется также определить, как заменять повреждённые элементы и как локальные неисправности будут влиять на работу всей системы.

В рамках первого этапа NASA планирует изучить конструкции метаматериалов с помощью компьютерного моделирования и одновременно учитывать ограничения, связанные с роботизированной сборкой. Если концепция окажется жизнеспособной, она может открыть новый способ создания крупной инфраструктуры непосредственно на орбите без необходимости запускать её как единую гигантскую конструкцию.