NASA’nın CAPSTONE Misyonu nedir?

Yaklaşık bir mikrodalga fırın boyutunda ve sadece 25 kg ağırlığındaki küçük bir CubeSat, Cislunar Otonom Konumlandırma Sistemi Teknolojisi Operasyonları ve Navigasyon Deneyi’nin (CAPSTONE) bir parçası olarak benzersiz, eliptik bir ay yörüngesini test eden ilk uzay aracı olarak hizmet edecek. ). Bir parçası olan Ay yörüngesindeki bir karakol olan Gateway için bir yol bulucu olarak NASAArtemis programı CAPSTONE, yenilikçi navigasyon teknolojilerini onaylayarak ve bu hale şeklindeki yörüngenin dinamiklerini doğrulayarak gelecekteki uzay araçları için riski azaltmaya yardımcı olacak.

Resmi olarak yakın doğrusal hale yörüngesi (NRHO) olarak bilinen yörünge önemli ölçüde uzar. Dünya ve Ay’ın yerçekimi çekimlerinde kesin bir denge noktasındaki konumu, Ağ Geçidi gibi uzun vadeli görevler için istikrar sunar ve bakımı minimum enerji gerektirir. CAPSTONE’ın yörüngesi ayrıca Ay ve ötesine yapılan görevler için ideal bir sahne alanı olan bir konum oluşturur. Yörünge, CAPSTONE’ı her yedi günde bir, yakın geçişindeki bir ay kutbunun 1.000 mil (1.600 km) yakınına ve diğer kutuptan 43.500 mil (70.000 km) yakınına getirecek ve Ay’a ve Ay’dan uçan uzay araçları için daha az itme kabiliyeti gerektirecektir. diğer dairesel yörüngelerden daha yüzey.

CAPSTONE ay Sunrise’da ortaya çıktı: CAPSTONE cislunar uzayda uçacak – Ay’ın yakınındaki ve etrafındaki yörünge alanı. Misyon, Artemis Geçidi için planlanan, neredeyse doğrusal bir hale yörüngesinden Ay’da yenilikçi bir uzay aracından uzay aracına navigasyon çözümünü gösterecek. Kredi: NASA/Daniel Rutter tarafından yapılan çizim

Hedef noktasına üç aylık bir yolculuktan sonra, CAPSTONE yörüngenin özelliklerini anlamak için bu bölgeyi en az altı ay boyunca Ay’ın etrafında dönecek. Spesifik olarak, NASA’nın modelleri tarafından tahmin edildiği gibi yörüngesini korumak için güç ve tahrik gereksinimlerini doğrulayacak ve lojistik belirsizlikleri azaltacaktır. Ayrıca, yenilikçi uzay aracından uzay aracına navigasyon çözümlerinin güvenilirliğinin yanı sıra Dünya ile iletişim yeteneklerini de gösterecek. NRHO, Ay’ın Güney Kutbu’nun kapsamına ek olarak, Dünya’nın engelsiz bir görünümünün avantajını sağlar.

Bu yeni navigasyon yeteneklerini test etmek için CAPSTONE, CubeSat’ın yörünge yolunda nerede olduğunu belirlemek için hesaplamalar yapacak ikinci bir özel faydalı yük uçuş bilgisayarı ve radyosuna sahiptir. 2009’dan beri Ay’ın çevresinde dönen NASA’nın Ay Keşif Yörünge Aracı (LRO), CAPSTONE için bir referans noktası görevi görecek. Amaç, CAPSTONE’ın doğrudan LRO ile iletişim kurması ve bu çapraz bağlantıdan elde edilen verileri LRO’dan ne kadar uzak olduğunu ve iki değişiklik arasındaki mesafenin ne kadar hızlı olduğunu ölçmek için kullanmasıdır, bu da CAPSTONE’ın uzaydaki konumunu belirler.

CAPSTONE Ay’ın yakınında yörüngede: Rocket Lab’ın Photon uydu veriyolundan serbest bırakıldıktan sonra, CAPSTONE Ay’ın yörüngesine girmeden önce yaklaşık üç ay boyunca hareket etmek için tahrik sistemini kullanacak. Kredi: NASA/Daniel Rutter tarafından yapılan çizim

Bu eşler arası bilgi, CAPSTONE’ın otonom navigasyon yazılımını değerlendirmek için kullanılacaktır. Başarılı olursa, Cislunar Otonom Konumlandırma Sistemi (CAPS) olarak adlandırılan bu yazılım, gelecekteki uzay araçlarının yalnızca Dünya’dan izlemeye güvenmek zorunda kalmadan konumlarını belirlemesine izin verecektir. Bu yetenek, gelecekteki teknoloji gösterilerinin yerden destek almadan kendi başlarına gerçekleştirilmesini sağlayabilir ve yer tabanlı antenlerin daha rutin operasyonel izleme üzerinde değerli bilim verilerine öncelik vermesine izin verebilir.

CAPSTONE’ın, şirketin Yeni Zelanda’daki Fırlatma Kompleksi 1’den bir Rocket Lab’ın Elektron roketinde Mayıs 2022’den önce fırlatılması planlanıyor. Son derece iddialı bir programla CAPSTONE, önemli ticari yetenekler sergileyecek. NASA ortakları, görev planlama ve operasyonlar için en son araçları test edecek, Ay’a küçük ve daha uygun fiyatlı uzay ve keşif misyonları için yolu açacak ve fırsatları genişletecek. Mars ve güneş sistemindeki diğer hedefler.

Ay’ın Kuzey Kutbu üzerinde CAPSTONE: Ay’a vardıktan sonra, CAPSTONE 6 aylık birincil görevine başlayacak. Görev, yörüngeye nasıl girileceğini ve yörüngede nasıl çalışılacağını göstererek, neredeyse doğrusal bir hale yörüngesinin özelliklerini doğrulayacaktır. Kredi: NASA/Daniel Rutter tarafından yapılan çizim

Görev hedefleri:

• Gelecekteki uzay aracı için bir cis-ay yakın doğrusal hale yörüngesinin özelliklerini doğrulayın
• Ay’ın yüzeyine ve arkasına son derece verimli bir yol sağlayan bu eşsiz yörüngeye girmeyi ve korumayı gösterin
• Gelecekteki uzay araçlarının, yalnızca Dünya’dan izlemeye dayanmadan Ay’a göre konumlarını belirlemesine olanak tanıyan uzay aracından uzay aracına navigasyon hizmetlerini gösterin.
• Gelecekteki ay operasyonlarının ticari desteği için bir temel oluşturun
• Düşük Dünya yörüngesinin ötesinde, Ay’a ve ötesine yönelik küçük özel CubeSats fırlatmalarıyla deneyim kazanın

Ortaklar:

• Advanced Space of Westminster, Colorado, CAPSTONE’ı geliştirmekte ve işletmektedir.
• California, Irvine’den bir Terran Orbital Corporation olan Tyvak Nano-Satellite Systems, CubeSat platformunu inşa ediyor.
• Stellar Exploration, Inc., San Luis Obispo, California, CAPSTONE’ın tahrik sistemini sağlıyor.
• California, Long Beach’teki Roket Laboratuvarı, fırlatma hizmetleri sağlıyor. Fırlatma, NASA’nın Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’ndeki Fırlatma Hizmetleri Programı tarafından yönetiliyor.
• NASA’nın, ajansın Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü bünyesindeki Küçük Uzay Aracı Teknolojisi programı, CAPSTONE projesini yönetiyor. Program, NASA’nın California Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’nde yürütülüyor.
• Ajansın Keşif Sistemleri Geliştirme Misyonu Müdürlüğü bünyesindeki NASA’nın Gelişmiş Keşif Sistemleri, görev operasyonlarını başlatmak ve desteklemek için fon sağlıyor.
• CAPS’nin geliştirilmesi, NASA’nın Küçük İşletme Yenilik Araştırması (SBIR) programı tarafından desteklenmektedir.
• NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi, LRO’yu yönetiyor.