CAPSTONE

Informacje o CAPSTONE

Zaprojektowany do wejścia na orbitę halo o bliskiej prostoliniowej trajektorii wokół Ziemi, aby jak najdokładniej dopasować orbitę Księżyca. Główne cele to demonstracja nawigacji między statkami kosmicznymi oraz wejście na tę orbitę w celu zweryfikowania jej wykonalności, zdobycie doświadczenia na przyszłe loty planujące wykorzystanie podobnych orbit oraz jako prekursor do możliwego lunarnego outpostu Gateway na orbicie Księżyca.br /
br /
Do komunikacji używana jest rozkładana antena paraboliczna. Napęd zapewnia jednopaliwowy hydrazynowy system kontroli reakcji. Wykorzystuje osiem silniczków o ciągu 0,25 N, cztery do napędu translacyjnego i cztery do napędu obrotowego. Będzie zawierać około 3,2 kg hydrazyny w obrobionym mechanicznie aluminiowym zbiorniku.br /
br /
Zostanie wystrzelony na nośniku Rocket Lab Electron z NASA Wallops Flight Facility na 250-kilometrową kołową orbitę Ziemi; górny stopień Photon wykona serię manewrów podnoszących orbitę, aby umieścić CAPSTONE w trajektorii translunarną. CAPSTONE będzie podróżować przez 3 miesiące przy własnym napędzie. Następnie wejdzie w orbitę NRHO (near-rectilinear halo orbit), w której statek kosmiczny będzie krążył wokół Ziemi razem z Księżycem, zbliżając się do jednego bieguna na około 1600 km, a następnie, po 7 dniach, minie około 70 000 km nad drugim biegunem. Będzie kontynuował tę orbitę przez co najmniej sześć miesięcy, testując łączność z Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), już znajdującym się na orbicie wokół Księżyca, oraz z naziemnymi stacjami na Ziemi. Będzie także wykorzystywać dane z łączności z LRO do określenia swojej pozycji.br /
br /
Orbita, formalnie znana jako NRHO, czyli orbita halo o zbliżonej prostoliniowości, jest znacznie wydłużona. Jej położenie w precyzyjnie wyważonym punkcie w polach grawitacyjnych Ziemi i Księżyca oferuje stabilność dla długoterminowych misji, takich jak Gateway, i wymaga minimalnej energii do utrzymania. Orbita CAPSTONE stanowi także miejsce, które jest idealnym punktem wyjścia dla misji na Księżyc i dalej.br /
br /
Aby przetestować te nowe możliwości nawigacyjne, CAPSTONE ma drugi dedykowany pokładowy komputer lotu i radio, które będą wykonywać obliczenia określające położenie CubeSata na jego trajektorii orbitalnej. Krążący wokół Księżyca od 2009 roku Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA będzie służyć jako punkt odniesienia dla CAPSTONE. Zamierzeniem jest, aby CAPSTONE komunikował się bezpośrednio z LRO i wykorzystywał dane uzyskane z tego połączenia krzyżowego do pomiaru odległości od LRO oraz szybkości zmian tej odległości, co z kolei określi położenie CAPSTONE w przestrzeni.br /
br /
Ta wymiana informacji typu peer-to-peer zostanie wykorzystana do oceny autonomicznego oprogramowania nawigacyjnego CAPSTONE. Jeśli odniesie sukces, oprogramowanie to, określane jako Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), pozwoli przyszłym statkom kosmicznym określać swoją lokalizację bez konieczności polegania wyłącznie na śledzeniu z Ziemi. Ta zdolność mogłaby umożliwić przyszłe demonstracje technologiczne do samodzielnego wykonywania zadań bez wsparcia ze strony naziemnej i pozwolić antenom naziemnym priorytetyzować wartościowe dane naukowe nad rutynowym śledzeniem operacyjnym.br /
br /
Cele misji:br /
- Zweryfikować cechy orbity translunarskiej NRHO (near-rectilinear halo orbit) dla przyszłych statków kosmicznych.br /
- Demonstrować wejście i utrzymanie tej unikalnej orbity, która zapewnia bardzo wydajną drogę na powierzchnię Księżyca i z powrotem.br /
- Demonstrować usługi nawigacji między statkami kosmicznymi, które pozwalają przyszłym statkom kosmicznym określać swoją pozycję względem Księżyca bez polegania wyłącznie na śledzeniu z Ziemi.br /
- Położyć fundament pod komercyjne wsparcie przyszłych operacji księżycowych.br /
- Zyskać doświadczenie w zakresie małych, dedykowanych startów CubeSatów poza niską orbitą Ziemi, ku Księżycowi i dalej.