CAPSTONE
 Illustration av Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE).
| |
| Namn | Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment |
|---|---|
| Typ av uppdrag | Teknikdemonstration |
| Operatör | Avancerat utrymme |
| COSPAR ID | 2022-070A |
| SATCAT nr. | 52914
|
| Uppdragets varaktighet | Planerad: 10 månader: 7 månader och 25 dagar |
| Rymdskeppsegenskaper | |
| Rymdskepp | CAPSTONE |
| Typ av rymdfarkost | 12U CubeSat |
| Buss | CubeSat |
| Tillverkare |
Advanced Space (förvaltning) Tyvak Nano-Satellite Systems (buss) Stellar Exploration, Inc (framdrivning) |
| Lanseringsmassa | 25 kg (55 lb) |
| Uppdragets början | |
| Lanseringsdag | 28 juni 2022, 09:55 UTC |
| Raket | Elektron / Foton HyperCurie |
| Starta webbplats | Mahia, LC-IB |
| Entreprenör | Raketlab |
| Månens omloppsbana | |
| Orbital insättning | 14 november 2022, 00:38 UTC |
| Banor | Nära rätlinjig halo omloppsbana (NRHO) |
| Orbital parametrar | |
| Periselene höjd | 1 500 km (930 mi) |
| Aposelene höjd | 70 000 km (43 000 mi) |
| Lutning | Elliptisk polär bana |
|
| |
CAPSTONE ( Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment ) är en månbana som ska testa och verifiera den beräknade omloppsstabiliteten som planeras för rymdstationen Lunar Gateway . Rymdfarkosten är en CubeSat med 12 enheter som också kommer att testa ett navigationssystem som kommer att mäta sin position i förhållande till NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) utan att förlita sig på markstationer. Den lanserades den 28 juni 2022, anlände i månbana den 14 november 2022 och är planerad att gå i omloppsbana i sex månader.
Bakgrund
Lunar Gateway är en rymdstation under utveckling som planeras av flera nationella rymdorganisationer sedan åtminstone 2018, inklusive NASA , European Space Agency (ESA) och Canadian Space Agency (CSA). Gatewayen är planerad att placeras i en ny månbana som inte har använts tidigare, där den förväntas fungera som ett kommunikationsnav, vetenskapslaboratorium, korttidsboendemodul och uppehållsområde för rovers och andra robotar. Gateway kommer att spela en viktig roll i NASA:s Artemis-program .
Datorsimuleringar indikerar att just denna omloppsbana – en nästan rätlinjig haloomloppsbana (NRHO) – erbjuder långsiktig stabilitet med låga drivmedelskrav för att hålla omloppsstationer, genom att använda en exakt balanspunkt i jordens och månens gravitationer som erbjuder en stabil bana.
Huvudsyftet med CAPSTONE-uppdraget är att verifiera de teoretiska simuleringarna av omloppsstabilitet för Gatewayen med en faktisk rymdfarkost. CAPSTONE kommer att vara den första rymdfarkosten att operera i en NRHO. Rymdfarkosten kommer också att testa ett navigationssystem som heter Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), som kommer att mäta dess position i förhållande till NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) utan att förlita sig på markstationer.
Rymdskepp
Orbitern är en CubeSat med 12 enheter . Kontraktet på USD 13,7 miljoner tilldelades ett privat företag som heter Advanced Space, Boulder, Colorado , den 13 september 2019 genom ett federalt Small Business Innovation Research- kontrakt (SBIR). Advanced Space hanterade övergripande projektledning och några av rymdfarkostens nyckelteknologier, inklusive dess CAPS positioneringsnavigeringssystem, medan Tyvak Nano-Satellite Systems , Irvine, Kalifornien , utvecklade och byggde rymdfarkostbussen , och Stellar Exploration, Inc utvecklade sina framdrivningssystem som använde Hydrazin .
Lansera
| CAPSTONE Launch to the Moon | |
|---|---|
 - NASA-sändning (YouTube)
|
NASA meddelade den 14 februari 2020 att CAPSTONE skulle skjutas upp ombord på en Rocket Lab Electron booster från företagets nya uppskjutningsplats vid Mid-Atlantic Regional Spaceport (MARS), Wallops Island , i Virginia . Lanseringen var planerad till oktober 2021 men försenades därefter och flyttades till uppskjutning från Mahia, LC-1 i Nya Zeeland. Uppskjutningskontraktet med Rocket Lab har ett värde på 9,95 miljoner USD, enligt NASA.
Rocket Labs nya uppskjutningsramp i Virginia, kallad Launch Complex 2, färdigställdes 2019 och hoppades vara redo att stödja uppskjutningar till 2021. Företaget sa att den nya anläggningen huvudsakligen skulle stödja Electron-uppdrag med amerikanska myndigheters nyttolaster. Certifieringen av Autonomous Flight Termination System (AFTS) tog dock längre tid än förväntat, vilket resulterade i att uppskjutningsplatsen ändrades till Mahia.
CAPSTONE lanserades den 28 juni 2022. Efter att ha separerat från det andra steget lyfte Rocket Labs Photon -kicksteg upp orbitala apogee till en månöverföringsbana under sex dagar genom att avfyra HyperCurie tvåmotormotorn i perigeum sex gånger följt av den transmånära insprutningen (TLI) bränna, varefter rymdfarkosten CAPSTONE sattes ut på sin resa till månen.
Den 5 juli 2022 förlorade NASA kontakten med rymdfarkosten kort efter separationen från Photon och uppgav sin avsikt att återställa tvåvägskommunikation med rymdfarkosten och fortsätta uppdraget. Den 6 juli återupprättade uppdragsoperatörerna kontakten med rymdfarkosten. Den 30 september var CAPSTONE "kraftpositiv" och på en stabil bana mot månen medan uppdragsoperatörerna arbetade för att återta orienteringskontrollen över rymdfarkosten. Grundorsaken till problemet begränsades till en ventil på en propeller som troligen är delvis öppen, vilket alltså ger dragkraft närhelst framdrivningssystemet är trycksatt. Den 7 oktober laddade laget upp återställningskommandon, stoppade snurran och återfick full 3-axlig attitydkontroll. Den förblev på väg att sätta sig in i sin riktade omloppsbana.
Ballistisk månöverföring
CAPSTONE kommer att använda en ballistisk överföring till månen istället för en mer konventionell direkt Hohmann-överföring . Även om banor av denna typ tar mycket längre tid att nå sin destination (cirka fyra månader i detta fall, jämfört med cirka tre dagar med traditionell direktöverföring) minskar de avsevärt framdrivningskraven, vilket kan öka den levererade massan (i storleksordningen 10) -15 % mer massa). Efter att ha kastats ut från jordens omloppsbana av en serie brännskador på fotonstadiet kommer rymdfarkosten att nå ett avstånd på cirka 1,5 miljoner kilometer, där störningar från solen blir viktiga. Den kommer sedan att falla tillbaka mot jorden, fånga upp månens omloppsbana och slutligen gå in i den avsedda NRHO runt månen den 13 november 2022.
Uppdrag
Efter en tre månader lång resa till månen efter uppskjutning, kommer CAPSTONE-månsatelliten att tillbringa sex månader med att samla in data under denna demonstration, och flyga inom 1 000 miles (1 600 km) från månens nordpol på dess nära pass och 43 500 miles (70 000 km) från sydpolen längst bort.
Se även
| Uppdrag |
|
.svg) |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Byråer | ||||||
| Faciliteter | ||||||
| Raketer | ||||||
| Bemannad rymdfarkost | ||||||
| Robotisk rymdfarkost | ||||||
|
2022 i rymden
| |||||
|---|---|---|---|---|---|
Rymdsond lanseras 
|
|
 
|
|||
| Påverkanshändelser | |||||
| Utvalda NEO: er | |||||
| Upptäckter |
|
||||
| Kometer
|
|||||
| Utforskning av rymden | |||||
