Un equipo del Instituto Tecnológico de California (Caltech) logró que ASTRA, un sistema robótico autónomo, ensamblara una sección de una antena reflectora en el espacio sin intervención directa de astronautas. La prueba, desarrollada durante seis meses en órbita, representa un avance hacia la construcción de estructuras de grandes dimensiones para telescopios, comunicaciones y sistemas de energía solar, según informó la institución.
Aunque las limitaciones de tiempo impidieron completar la antena de 1,4 metros de diámetro, el dispositivo demostró que podía recoger tubos y uniones almacenados, ensamblarlos y extender una estructura fuera de la nave. Las operaciones fueron supervisadas por investigadores desde la Tierra.
El proyecto forma parte de un programa de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa de Estados Unidos (DARPA) destinado a desarrollar tecnologías de fabricación y construcción en órbita y en la Luna. Su objetivo es reducir las limitaciones del transporte de grandes estructuras desde la Tierra mediante el ensamblaje de componentes directamente en el espacio.
Una alternativa al despliegue de estructuras plegadas
¿Por qué construir una estructura en órbita en lugar de enviarla completamente ensamblada? Una de las principales dificultades está en el tamaño de los cohetes, cuyas cofias —las cubiertas que protegen la carga durante el lanzamiento— restringen las dimensiones de los objetos transportados.
Hasta ahora, las grandes estructuras espaciales podían enviarse plegadas para desplegarlas posteriormente o ensamblarse mediante operaciones manuales con componentes transportados en distintos lanzamientos. La construcción robótica plantea una tercera alternativa: montar estructuras en el lugar donde serán utilizadas.
Según Andrew Detor, responsable del programa de DARPA, la meta es desarrollar métodos capaces de alcanzar escalas de cientos de metros o incluso kilómetros, dimensiones que actualmente no pueden conseguirse con los sistemas disponibles. “Hoy no puede lograrse nada que se acerque a esa escala”, afirmó.
La demostración de Caltech fue uno de los dos proyectos seleccionados para la tercera etapa del programa, centrada en ensayos orbitales de pequeña escala. El otro, dirigido por la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, probará en un módulo acoplado a la Estación Espacial Internacional un método para endurecer tubos de carbono en el espacio.
Sergio Pellegrino, profesor de ingeniería aeroespacial y civil de Caltech e investigador sénior del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), sostuvo que se trata de la primera ocasión en que una estructura se construye de forma autónoma en el espacio. El científico dirige la demostración y también codirige un proyecto que busca captar energía solar en órbita y transmitirla de manera inalámbrica a la Tierra.
El viaje a órbita y las pruebas del robot
ASTRA despegó en la madrugada del 30 de marzo de 2026 desde la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg, como una de las diez cargas útiles transportadas por el vehículo orbital Vigoride 7, de Momentus Inc. La nave llegó a órbita terrestre baja a bordo de la misión Transporter-16 de SpaceX.
La carga, de aproximadamente un metro cúbico, incluía dos secciones de la estructura previamente ensambladas, un manipulador similar a un brazo robótico y los componentes necesarios para continuar la construcción. Los tubos compuestos, las uniones de aluminio y una superficie reflectora de Kapton permanecían almacenados en dispensadores motorizados.
Una vez en órbita, el equipo liberó las sujeciones que protegían los componentes durante el lanzamiento. Después expulsó las dos secciones prefabricadas y envió instrucciones al manipulador para ensamblar una tercera.
Charles Sommer, exingeniero de sistemas de Caltech; Alan Truong, ingeniero investigador de la institución; y Tara Venkatadri, estudiante de posgrado, enviaron las órdenes al ordenador de a bordo. Luego analizaron las fotografías recibidas desde el espacio para comprobar los resultados y ajustar las operaciones cuando surgieron dificultades.
Las condiciones orbitales plantearon desafíos que no siempre podían anticiparse durante las pruebas terrestres. “Esa es, básicamente, la razón por la que se hacen pruebas de concepto. Hay muchas diferencias entre el entorno espacial y la Tierra. Siempre hay muchas pequeñas sorpresas”, explicó Jaden Suh, antiguo investigador posdoctoral de Caltech y actual profesor asistente de la Universidad de Texas en Austin.
Para resolver los inconvenientes, el equipo utilizó una réplica de ASTRA construida en el laboratorio de Pellegrino. Cada vez que detectaban un problema en órbita, intentaban reproducirlo en tierra y evaluar posibles soluciones antes de enviar nuevas instrucciones.
El trabajo estuvo condicionado por las comunicaciones con la nave, limitadas a unas siete u ocho ventanas diarias de aproximadamente 15 minutos cada una. Los investigadores debían diagnosticar los fallos, ensayar las correcciones y preparar las órdenes antes de la siguiente oportunidad de contacto.
Una antena formada por 11 secciones
El sistema fue diseñado para construir una celosía perimetral, una estructura compuesta por elementos repetidos que sostiene una superficie reflectora. Este tipo de configuración puede utilizarse en espejos de telescopios o antenas de radiofrecuencia.
Durante el ensamblaje, el manipulador robótico recoge cada componente, lo coloca en la posición correspondiente y lo une sobre una placa de montaje. Después incorpora una película perforada que forma dos mallas reflectoras mantenidas en tensión mediante resortes.
El material fue desarrollado por Caltech junto con investigadores de la Universidad de Pensilvania. Según el equipo, la película perforada requiere menos tensión previa que las mallas metálicas tejidas utilizadas habitualmente en reflectores desplegables, lo que permitiría construir estructuras más ligeras.
Una vez completada cada sección, el mecanismo la desplaza hacia el exterior y comienza a montar la siguiente. El diseño original contemplaba 11 secciones conectadas a las superficies reflectoras, hasta formar una antena de 1,4 metros de diámetro.
La misión tiene previsto concluir en diciembre de 2026, y los investigadores consideran improbable terminar el ensamblaje completo antes de esa fecha. Sin embargo, las operaciones realizadas permitieron identificar modificaciones necesarias para simplificar el mecanismo y mejorar su funcionamiento.
Para Pellegrino, esta tecnología podría superar una limitación fundamental de la exploración espacial: la imposibilidad de transportar determinadas estructuras debido a sus dimensiones. Entre sus potenciales aplicaciones figuran la astronomía, la astrofísica, las telecomunicaciones y los sistemas de generación de energía solar en órbita.
El próximo desafío será demostrar que el método puede funcionar de manera sostenida y ampliarse a construcciones mucho mayores. Por ahora, ASTRA logró ensamblar una sección adicional en el espacio, un resultado que aporta experiencia técnica para desarrollar futuras plataformas orbitales.
