Le Southwest Research Institute (SWRI) a développé une technologie pour raidir les structures déployables sur le vaisseau spatial, permettant des opérations d'amarrage autonomes de spatial. Le SWRI intégre actuellement la technologie de l'assemblage de la ferme (pâtes) parallélogramme avec des réseaux solaires sur le vaisseau spatial de ravitaillement américain astroscale. L'équipe conçoit également deux booms déployables différents en utilisant la technologie de pâtes pour un autre vaisseau spatial SWRI.
L'Astoscale US Roupsouler, un vaisseau spatial de 300 kilogrammes, sera le premier à effectuer des opérations de ravitaillement hydrazine au-dessus de l'orbite géostationnaire pour la Force spatiale des États-Unis (USSF) et sera la toute première mission de ravitaillement en orbite soutenant un actif américain du Department of War. SWRI a été contracté par Astroscale Us pour construire, intégrer et tester le ravitailleur pour l'USSF. Le vaisseau spatial nécessite une précision pointant vers la mise en œuvre avec d'autres véhicules dans l'espace, ce qui nécessite un réseau solaire déployable rigide pour alimenter ses mouvements.
« Il n'y a pas de routes cahoteuses dans l'espace, donc les tableaux de disquette ne posent généralement pas de problème – un contrôle précis et une stabilité précis sont nécessaires pour l'amarrage », a déclaré l'ingénieur de l'Institut SWRI, Randy Rose, auteur d'un brevet récemment délivré pour la technologie des pâtes. « Toutes les vibrations peuvent perturber le processus, ce qui rend la rigidité de la structure cruciale. Les pâtes stabilisent les réseaux solaires, fournissant la structure rigide nécessaire pour les manœuvres d'amarrage des vaisseaux spatiaux. »
Les pâtes fournissent une épine dorsale structurelle pour les panneaux solaires, raidissant la structure une fois déployée. Les réseaux solaires du ravitaillement d'AstroScale US Roupsouler s'étendent à quatre pieds et demi du vaisseau spatial. Sur les autres vaisseaux spatiaux de SWRI, chaque tableau s'étendra à 20 pieds et générera collectivement 5 000 watts de puissance pour le vaisseau spatial tout en permettant la même précision que le plus petit spatial ravitaille
« Le ravitailleur américain AstroScale fait quelque chose de difficile pour les vaisseaux spatiaux: amarrage autonome avec d'autres vaisseaux spatiaux », a déclaré Ryan Rickerson, directeur de la section Structures déployable de SWRI et ingénieur mécanique en chef des pâtes. « Pour réussir à accoster, toutes les structures déployables doivent avoir une fréquence naturelle minimale pour limiter les vibrations. Ce n'est tout simplement pas possible avec les conceptions traditionnelles de réseau solaire. »
Les pâtes utilisent un cadre breveté d'éléments interconnectés dans une structure en treillis pour augmenter le réseau solaire, la stabilité et la rigidité. En conséquence, les panneaux ne se penchent pas. Au lieu de cela, ils sont étirés ou comprimés sur leur longueur, quelque chose de connu sous le nom de charge axiale.
« Un réseau solaire traditionnel a plusieurs panneaux à charnière pliés comme un accordéon qui se déploient après les autres », a déclaré Rickerson. « Avec chaque charnière fonctionnant indépendamment, les déploiements peuvent être difficiles à prévoir et peuvent échouer, entraînant potentiellement la perte du vaisseau spatial.
Les déploiements de réseaux solaires peuvent être difficiles à tester, car les tests se produisent sur le terrain dans des conditions atmosphériques. Un grand panneau solaire éprouve une traînée de l'air, ce qui n'est pas un facteur dans l'espace. Les pâtes relèvent ces défis en synchronisant la façon dont les panneaux se déroulent, créant un déploiement fluide et contrôlé.
Les tests et l'intégration des réseaux solaires équipés de pâtes pour le spatial ravitailleur sont actuellement en cours au SWRI.
