في استكشاف القمر والمريخ المستقبلي، سيعتمد رواد الفضاء على الأقمار الصناعية لتوفير خدمات حيوية مثل الملاحة والأرصاد الجوية وترحيل الاتصالات. لمواجهة مشكلة تأخير الاتصالات بين الأرض والأنظمة الكوكبية الأخرى في المهمات الفضائية طويلة الأمد، برز مشروع استقلالية المركبات الفضائية الموزعة (DSA) الذي يقوده مركز أميس للأبحاث التابع لوكالة ناسا. يهدف مشروع DSA إلى اختبار الاستقلالية المشتركة بين المهمات الفضائية الموزعة، مما يتيح لمجموعات المركبات الفضائية اتخاذ القرارات بشكل مستقل والتكيف مع التغيرات بأقل تدخل بشري، وبالتالي تعزيز كفاءة المهمات.

يمنح DSA الأقمار الصناعية استقلالية تتيح لها تقديم الخدمات دون الحاجة إلى انتظار تعليمات من الأرض. تعمل الأقمار الصناعية المتعددة كمجموعة واحدة، تمتلك "دماغًا مشتركًا"، لتحقيق أهداف لا يمكن لمركبة واحدة تحقيقها بمفردها. طورت ناسا برمجيات DSA التي توفر للمجموعة قائمة بالمهمات، وتدمج وجهات نظر كل مركبة فضائية لصياغة خطة عمل مثالية. تدعم هذه الخطة أشجار القرار والنماذج الرياضية، مما يساعد المجموعة على التعامل مع التغيرات وحل المشكلات.

أُجري أول عرض فضائي لـ DSA بواسطة مجموعة المركبات الفضائية Starling، التي تعمل منذ يوليو 2023 وتتكون من أربعة أقمار صناعية صغيرة، حيث أظهرت تقنيات المجموعات. استخدمت مهمة Starling في البداية DSA لتحسين الملاحظات العلمية، حيث قررت بشكل مستقل محتوى الملاحظات وحصلت على بيانات قياس فريدة. مكّنت برمجيات DSA مجموعة الأقمار الصناعية من تحديد محتوى البحث وتوزيع الأعباء بشكل مستقل، مما ضمن إتمام المهمة. تحققت مظاهرة Starling 1.0 العديد من الإنجازات "الأولى"، مما مهد الطريق لمهمات Starling 1.5+.

في المهمات الموسعة لـ Starling، يستمر اختبار DSA بما في ذلك لغة البرمجة PLEXIL، حيث أظهر وظائف الصيانة الذاتية، مما يتيح للمجموعة إدارة عمليات المركبات الفضائية، وتصحيح المشكلات أو توزيع تحديثات البرمجيات. تعزز الاستقلالية المحسنة جدوى العمليات الجماعية في الفضاء العميق، مما يقلل من تأخير الاتصالات، ويحسن المهمات، ويخفض عبء العمل. لاستكشاف قابلية التوسع في DSA، قام الفريق بمحاكاة مجموعات مركبات فضائية افتراضية صغيرة على القمر، وأجرى ما يقرب من مئة اختبار، مما أظهر طيران مجموعات بأحجام مختلفة. ستبدأ الجولة الثانية من الاختبارات في عام 2026، باستخدام أجهزة كمبيوتر طيران لإظهار طيران مجموعات أكبر حجمًا.

توفر اختبارات DSA المدارية والمحاكاة منصة انطلاق لتوسيع تطبيقات مجموعات المركبات الفضائية المستقلة الموزعة. ستعزز تطوير هذه التقنيات وتأكيدها الكفاءة، وتخفض التكاليف، وتعزز قدرات ناسا، مما يفتح آفاقًا جديدة لدعم مجموعات المركبات الفضائية المستقلة لمهمات القمر والمريخ والفضاء الأبعد.