Orbita, zwana proksymalną orbitą prostopadłą korony, jest bardzo wydłużona i zapewnia stabilność podczas misji dalekiego zasięgu, wymagając jednocześnie niewielkiej ilości energii do utrzymania – dokładnie tego będzie potrzebować Gateway. Orbita znajduje się w zrównoważonym punkcie przyciągania grawitacyjnego Księżyca i Ziemi.
Misja, nazwana Cislunar Autonomous GPS Technology Operations and Navigation Experience, znana jako CAPSTONE, ma wystartować z wyrzutni w poniedziałek 27 czerwca o godzinie 5:50 czasu wschodniego. CubeSat zostanie wystrzelony na pokładzie rakiety Electron firmy Rocket Lab z kompleksu Launch Complex 1 w Nowej Zelandii.
Po wystrzeleniu CAPSTONE osiągnie swój punkt orbitalny w ciągu trzech miesięcy, a następnie spędzi kolejne sześć miesięcy na orbicie. Sonda mogłaby dostarczyć więcej danych na temat wymagań dotyczących mocy i ciągu dla bramy.
Orbita CubeSat sprawi, że sonda znajdzie się na odległość 1 609,3 km od jednego bieguna księżycowego w najbliższym korytarzu oraz na odległość 43 500 mil (70.006,5 km) od drugiego bieguna co siedem dni. Korzystanie z tej orbity byłoby bardziej wydajne energetycznie dla statków kosmicznych wlatujących i wylatujących z bramki, ponieważ wymaga mniejszego ciągu niż więcej orbit kołowych.
Miniaturowy statek kosmiczny zostanie również wykorzystany do przetestowania możliwości komunikacji Ziemi z tej orbity, która zapewnia wyraźny widok Ziemi, zapewniając jednocześnie pokrycie południowego bieguna Księżyca – gdzie pierwsi astronauci Artemis mają wylądować w 2025 roku.
Lunar Reconnaissance Orbiter NASA, który krąży wokół Księżyca od 13 lat, będzie punktem odniesienia dla CAPSTONE. Oba statki kosmiczne będą komunikować się bezpośrednio ze sobą, umożliwiając zespołom na Ziemi pomiar dokładnej odległości między nimi a domem w lokalizacji CAPSTONE.
Współpraca między dwoma statkami kosmicznymi mogłaby przetestować autonomiczne oprogramowanie nawigacyjne CAPSTONE, zwane CAPS, czyli Cislunar Autonomous Positioning System. Jeśli to oprogramowanie działa zgodnie z oczekiwaniami, może być używane przez przyszłe statki kosmiczne bez polegania na śledzeniu z Ziemi.
„Misja CAPSTONE jest cennym wprowadzeniem nie tylko do Gateway, ale także do statku kosmicznego Orion i systemu lądowania ludzi” – powiedział Nujoud Merancy, szef Biura Planowania Misji Eksploracyjnych NASA w Johnson Space Center w Houston. „Gateway i Orion wykorzystają dane z CAPSTONE do weryfikacji naszego modelu, co będzie miało kluczowe znaczenie dla operacji i planowania przyszłych misji”.
Małe satelity do dużych misji
Misja CAPSTONE to szybka i tania demonstracja, której celem jest położenie podwalin pod przyszłe małe statki kosmiczne, powiedział Christopher Baker, kierownik programu ds. technologii małych statków kosmicznych w NASA Space Technology Mission Directorate.
Małe misje, które można szybko złożyć i uruchomić przy niższych kosztach, oznaczają, że mogą wykorzystać możliwości, których większe, droższe misje po prostu nie mogą.
„Często podczas testów w locie uczysz się z porażki, jeśli nie więcej, niż uczysz się z sukcesu. Możemy podjąć większe ryzyko, wiedząc, że istnieje ryzyko porażki, ale możemy zaakceptować tę porażkę, aby przejść do zaawansowanych możliwości.” „W tym przypadku porażka jest opcją”.
Wnioski wyciągnięte z mniejszych misji CubeSat mogą w przyszłości przynieść korzyści większym misjom — a CubeSaty już zaczęły identyfikować trudniejsze miejsca docelowe z niskiej orbity okołoziemskiej.
Podczas wejścia InSight, lądowania i lądowania, satelity MarCO odbierały i transportowane z sondy, aby poinformować NASA, że InSight jest bezpiecznie na powierzchni Czerwonej Planety. Nazywają się EVE i WALL-E od robotów z filmu Pixar z 2008 roku.
Fakt, że maleńkie satelity dotarły na Marsa i przeleciały przez przestrzeń kosmiczną za InSight, podekscytował inżynierów. Satelity Cube nadal przelatywały nad Marsem po wylądowaniu Insight, ale zamilkły pod koniec roku. Ale MarCO był doskonałym testem tego, jak CubeSats mogą wykonywać większe misje.
Te małe, ale potężne statki kosmiczne ponownie odegrają rolę pomocniczą we wrześniu, kiedy misja DART, czyli Double Asteroid Redirection Test, celowo zderzy się z Demorphos, gdy krąży wokół asteroidy Didymos w pobliżu Ziemi, aby zmienić ruch asteroidy w kosmosie.
Bardziej przystępne zadania
Misja CAPSTONE opiera się na partnerstwie NASA z komercyjnymi firmami, takimi jak Rocket Lab, Stellar Exploration, Terran Orbital Corporation i Advanced Space. Misja księżycowa została zbudowana na podstawie innowacyjnego kontraktu badawczego dla małych firm za stałą cenę – w niecałe trzy lata i za mniej niż 30 milionów dolarów.
Duże misje mogą kosztować miliardy dolarów. Łazik Persevering, który obecnie bada Marsa, kosztuje ponad 2 miliardy dolarów, a misja Artemis I kosztuje 4,1 miliarda dolarów, według przeglądu Biura Inspektora Generalnego NASA.
Baker powiedział, że tego typu kontrakty mogą zwiększyć szanse na małe, niedrogie misje na Księżyc i inne miejsca docelowe, jednocześnie tworząc ramy dla komercyjnego wsparcia przyszłych operacji księżycowych.
Baker ma nadzieję, że małe misje statków kosmicznych zwiększą tempo eksploracji kosmosu i odkryć naukowych – a CAPSTONE i inne CubeSaty to dopiero początek.
Poprawka: Wcześniejsza wersja tej historii zawierała nieprawidłową datę premiery.