NASA przyznała firmie Advanced Space kontrakt o wartości 13,7 mln USD na opracowanie, budowę i przeprowadzenie misji satelity CAPSTONE na orbicie Księżyca. Nie będzie to byle jaka orbita, a ta, po której w nieodległej przyszłości ma się poruszać załogowa stacja Gateway – przystanek, który odwiedzą astronauci zmierzający na powierzchnię Srebrnego Globu. Zanim jednak stacja zostanie tam umieszczona, należy sprawdzić możliwości manewrowania i nawigowania po tak unikatowej orbicie.
CAPSTONE, skrót od Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment, to satelita typu CubeSat, rozmiarami nie większy od mikrofalówki. W kosmos wyniesiony zostanie nie wcześniej niż w grudniu 2020 roku. Misja ma na celu pokaz możliwości wejścia na orbitę okołoksiężycową zaplanowaną dla stacji Gateway i demonstrację technologii niezbędnych do tego, aby na niej pozostać oraz funkcjonować. Zdobyte informacje mają zaradzić niepewności wobec wyboru tej konkretnej orbity i tego, czy da się z niej bezpiecznie przeprowadzać załogowe wyprawy na powierzchnię Księżyca. Jednocześnie misja CAPSTONE pozwoli sprawdzić w praktyce, jak komercyjny podmiot poradzi sobie z operowaniem satelitą w przestrzeni okołoksiężycowej.
Pokładowy system komunikacyjny CAPSTONE pozwoli określić odległość pomiędzy satelitą a innym obiektem NASA krążącym wokół Księżyca — orbiterem Lunar Reconnaissance Obriter, w tym także zmierzyć jak szybko ten dystans się zmienia. Dane te wykorzystane zostaną przy demonstracji oprogramowania przeznaczonego do autonomicznej nawigacji statku. Jeśli test zakończy się powodzeniem, przyszłe misje będą miały możliwość same określać swoją pozycję w przestrzeni kosmicznej i nie musiałyby polegać na namierzaniu z Ziemi.
CAPSTONE oferuje wiele mimo małego opakowania, jak to opisał satelitę Bradley Cheetham, dyrektor Advanced Space.
Unikatowa orbita
Satelita CAPSTONE będzie operował na wysoce eliptycznej, niemal prostoliniowej orbicie halo wokół Księżyca, zwanej też orbitą NRHO. Żaden inny statek kosmiczny w historii jeszcze tego nie próbował, chociaż nie będzie to pierwsza orbita halo po której krążył zbudowany przez człowieka obiekt. Ta unikatowa orbita pozwoli satelicie zbliżyć się na wysokość 1600 km od powierzchni Srebrnego Globu i oddalić na odległość 70 tys. km. Obracająca się wraz z Księżycem orbita z Ziemi będzie przypominała ogromną aureolę.
Czym jest orbita halo? Jest to orbita wokół niestabilnych punktów Lagrange’a, czyli miejsc, gdzie równoważą się siły grawitacji oddziałujące na sondę kosmiczną. Punkty nie wywierają na poruszający się obiekt przyciągania, a więc jego lot musi być korygowany za pomocą silników pozycyjnych, szczególnie w momencie skrajnego wychylenia.
To jest ekscytująca okazja dla NASA na wykonanie agresywnego kroku w kierunku Księżyca we współpracy z kilkoma małymi amerykańskimi przedsiębiorstwami, jako wstępu do programu Artemis i podtrzymania obecności ludzi poza ziemską orbitą.
Jim Reuter, NASA
Misja CAPSTONE planowana jest na 9 miesięcy, z czego 3 zajmie podróż do Księżyca, a kolejne 6 upłynie na badaniu orbity NRHO.
