ЗАВЕРШАЮЩИЙ КАМЕНЬ
Имена | Цислунная автономная система позиционирования, технологический эксперимент и эксперимент по навигации |
---|---|
Тип миссии | Демонстрация технологий |
Оператор | Продвинутое пространство [ 1 ] |
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2022-070А |
САТКАТ нет. | 52914 |
Продолжительность миссии | Планируется: 10 месяцев. Прошло: 2 года, 1 месяц и 22 дня. |
Свойства космического корабля | |
Космический корабль | ЗАВЕРШАЮЩИЙ КАМЕНЬ |
Тип космического корабля | КубСат 12U |
Автобус | КубСат |
Производитель | Продвинутое пространство (управление) Тайвак Наноспутниковые Системы (автобус) Stellar Exploration, Inc (двигательная установка) |
Стартовая масса | 25 кг (55 фунтов) [ 2 ] [ 3 ] |
Начало миссии | |
Дата запуска | 28 июня 2022, 09:55 UTC [ 2 ] |
Ракета | Электрон / Фотон ГиперКюри |
Запуск сайта | Сделай это, LC-1B [ 4 ] |
Подрядчик | Ракетная лаборатория |
Лунный орбитальный аппарат | |
Орбитальное введение | 14 ноября 2022 г., 00:38 UTC |
Орбиты | Околопрямолинейная галоорбита (NRHO) [ 3 ] |
Орбитальные параметры | |
Высота периселена | 1500 км (930 миль) |
Высота Апоселены | 70 000 км (43 000 миль) |
Наклон | Эллиптическая полярная орбита |
CAPSTONE ( Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment ) — это лунный орбитальный аппарат, который тестирует и проверяет расчетную орбитальную стабильность, запланированную для космической станции Lunar Gateway . из 12 спутников Космический корабль представляет собой CubeSat , который также тестирует навигационную систему, измеряющую его положение относительно лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), не полагаясь на наземные станции. Он был запущен 28 июня 2022 года, прибыл на лунную орбиту 14 ноября 2022 года и должен был находиться на орбите шесть месяцев. 18 мая 2023 года он завершил свою основную миссию на околопрямолинейной гало-орбите на шесть месяцев, но останется на этой орбите, продолжая проводить эксперименты на расширенной фазе миссии. [ 5 ]
Фон
[ редактировать ]Lunar Gateway находящаяся в стадии разработки — это космическая станция, , которую планируют несколько национальных космических агентств, по крайней мере, с 2018 года, включая НАСА , Европейское космическое агентство (ESA) и Канадское космическое агентство (CSA). Планируется, что Gateway будет размещен на новой лунной орбите , которая никогда не использовалась до CAPSTONE, где, как ожидается, он будет служить центром связи, научной лабораторией, модулем краткосрочного проживания и зоной ожидания для марсоходов и других роботов. [ 6 ] Планируется, что Gateway сыграет важную роль в программе НАСА «Артемида» .
Компьютерное моделирование показало, что эта конкретная орбита — почти прямолинейная гало-орбита (NRHO) — обеспечивает долговременную стабильность с низкими требованиями к топливу для поддержания орбитальной станции. [ 7 ] используя точную точку баланса гравитации Земли и Луны , обеспечивающую стабильную траекторию. [ 8 ]
Основная цель миссии CAPSTONE — проверить теоретическое моделирование орбитальной устойчивости Врат с реальным космическим кораблем. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] CAPSTONE — первый космический корабль, работающий в NRHO. [ 8 ] [ 10 ] Космический корабль также тестирует навигационную систему под названием Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS). [ 11 ] который измеряет свое положение относительно лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), не полагаясь на наземные станции. [ 8 ]
Космический корабль
[ редактировать ]из 12 спутников Орбитальный аппарат представляет собой CubeSat . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Контракт на сумму 13,7 млн долларов США был заключен с частной компанией Advanced Space, Боулдер, Колорадо , 13 сентября 2019 года в рамках федерального контракта на исследования инноваций в сфере малого бизнеса (SBIR). [ 8 ] [ 10 ] Компания Advanced Space взяла на себя общее управление проектом и некоторыми ключевыми технологиями космического корабля, включая систему навигации и позиционирования CAPS. [ 11 ] в то время как Tyvak Nano-Satellite Systems , Ирвин, Калифорния , разработала и построила автобус космического корабля , [ 8 ] и Stellar Exploration, Inc разработали свои двигательные установки. [ 12 ] который использовал гидразин . [ 13 ]
Запуск
[ редактировать ]CAPSTONE Запуск на Луну | |
---|---|
- Трансляция НАСА (YouTube) |
14 февраля 2020 года НАСА объявило, что CAPSTONE будет запущен на борту ракеты- носителя Rocket Lab Electron с новой стартовой площадки компании на Среднеатлантическом региональном космодроме (МАРС) на острове Уоллопс в Вирджинии . [ 3 ] Запуск был запланирован на октябрь 2021 года, но впоследствии был отложен и перенесен на запуск из Махии, LC-1 в Новой Зеландии. [ 4 ] [ 14 ] По данным НАСА, контракт на запуск с Rocket Lab оценивается в 9,95 миллиона долларов США. [ 3 ]
Новая стартовая площадка Rocket Lab в Вирджинии, получившая обозначение Launch Complex 2, была завершена в 2019 году и, как ожидается, будет готова к поддержке запусков к 2021 году. Компания заявила, что новый объект будет в основном поддерживать миссии Electron с полезной нагрузкой правительства США. Однако сертификация автономной системы завершения полета (AFTS) заняла больше времени, чем ожидалось, в результате чего стартовая площадка была изменена на Махию. [ 4 ]
Rocket Lab CAPSTONE был запущен 28 июня 2022 года. После отделения от второй ступени ударная ступень Photon подняла апогей орбиты на переходную к Луне орбиту за шесть дней, шесть раз запустив двухкомпонентный двигатель HyperCurie в перигее с последующим транслунным впрыском. (TLI), после чего космический корабль CAPSTONE был отправлен в путь к Луне. [ 15 ]
5 июля 2022 года НАСА потеряло связь с космическим кораблем вскоре после отделения от «Фотона» и заявило о своем намерении восстановить двустороннюю связь с космическим кораблем и продолжить миссию. [ 16 ] 6 июля операторы миссии восстановили связь с космическим кораблем. [ 17 ] К 30 сентября CAPSTONE был «положительным» и находился на стабильной траектории к Луне, в то время как операторы миссии работали над восстановлением контроля над ориентацией космического корабля. [ 18 ] Основная причина проблемы сводилась к клапану двигателя, который, вероятно, частично открыт и, таким образом, создает тягу всякий раз, когда двигательная установка находится под давлением. 7 октября команда загрузила команды восстановления, остановила вращение и восстановила полный трехосный контроль ориентации. Он продолжал двигаться по пути выхода на заданную орбиту. [ 19 ]
Баллистический лунный трансфер
[ редактировать ]CAPSTONE использовал баллистическую доставку на Луну вместо более традиционной прямой передачи Хомана . [ 20 ] Хотя траектории этого типа достигают пункта назначения гораздо дольше (в данном случае около четырех месяцев по сравнению с примерно тремя днями при использовании традиционного прямого трансфера), они значительно снижают требования к двигательной установке, что может увеличить доставляемую массу (около 10–15%). больше массы). [ 21 ] После изгнания с околоземной орбиты серией ожогов ступени «Фотон» космический корабль достиг расстояния около 1,5 миллиона километров, где возмущения со стороны Солнца стали важными. [ 20 ] Затем он упал обратно к Земле, перехватив орбиту Луны и, наконец, войдя в NRHO вокруг Луны 14 ноября 2022 года.
Миссия
[ редактировать ]После трехмесячного путешествия на Луну после запуска лунный спутник CAPSTONE потратил шесть месяцев на сбор данных во время этой демонстрации, пролетев в пределах 1000 миль (1600 км) от Северного полюса Луны во время ближнего прохода и в 43 500 миль (70 000 км) от Южный полюс в самой дальней точке. [ 3 ] [ 22 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «КАПСТОН» . Продвинутый космос . Проверено 15 ноября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б «КАПСТОН» . Координированный архив данных НАСА по космическим наукам . Проверено 9 февраля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Кларк, Стивен (15 февраля 2020 г.). «НАСА выбирает Rocket Lab для запуска лунной миссии CubeSat» . Космический полет сейчас. Архивировано из оригинала 8 мая 2021 года . Проверено 18 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с «Ракетная лаборатория запускает коммерческую лунную миссию, финансируемую НАСА, из Новой Зеландии» (пресс-релиз). Ракетная лаборатория. 6 августа 2021 года. Архивировано из оригинала 8 августа 2021 года . Проверено 8 августа 2021 г.
- ^ Коннелл, Дилан; Холлоран, Кейт (11 сентября 2018 г.). «Конкурс на поиск университетских концепций для создания шлюзов и возможностей исследования дальнего космоса» . НАСА. Архивировано из оригинала 17 июня 2019 года . Проверено 19 сентября 2018 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Ангельская гало-орбита выбрана для первого лунного форпоста человечества» . ЕКА. 18 июля 2019 г. Архивировано из оригинала 24 июня 2021 г. Проверено 18 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Фауст, Джефф (16 сентября 2019 г.). «Кубсат НАСА проверит орбиту Лунных ворот» . Космические новости . Проверено 18 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Торбет, Джорджина (15 сентября 2019 г.). «НАСА выбирает проект CubeSat для проверки орбитального маршрута вокруг Луны» . Цифровые тенденции. Архивировано из оригинала 24 июня 2021 года . Проверено 18 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Advanced Space выбрана для разработки миссии следопыта CubeSat» . Аэрокосмические технологии. 16 сентября 2019 года. Архивировано из оригинала 24 июня 2021 года . Проверено 18 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Цислунарная автономная система позиционирования (CAPS)» . Продвинутый космос. Архивировано из оригинала 24 июня 2021 года . Проверено 16 сентября 2019 г.
- ^ Холл, Лора (31 июля 2020 г.). «Что такое КАПСТОН?» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 августа 2020 года . Проверено 4 августа 2020 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Табор, Эбигейл (22 марта 2021 г.). «Инновационная двигательная установка будет изучать орбиту Луны для Артемиды» . НАСА . Проверено 17 октября 2022 г.
- ^ Дэвид, Леонард (25 августа 2021 г.). «CAPSTONE, небольшой кубсат, направляющийся на Луну, готовится к октябрьскому запуску» . Space.com. Архивировано из оригинала 27 августа 2021 года . Проверено 27 августа 2021 г.
- ^ Фауст, Джефф (4 июля 2022 г.). «CAPSTONE направляется на Луну» . Космические новости . Проверено 5 июля 2022 г.
- ^ Шилдс, Тодд (5 июля 2022 г.). «Космический корабль Capstone во время миссии на Луну теряет контакт, сообщает НАСА» . Блумберг . Проверено 5 июля 2022 г.
- ^ Фрейзер, Сара (6 июля 2022 г.). «Обновление CAPSTONE: связь восстановлена» . blogs.nasa.gov . Проверено 6 июля 2022 г.
- ^ Гувер, Рэйчел (30 сентября 2022 г.). «Команда CAPSTONE продолжает работу над восстановлением космического корабля» . blogs.nasa.gov . Проверено 30 сентября 2022 г.
- ^ Фрейзер, Сара (7 октября 2022 г.). «Команда CAPSTONE останавливает вращение космического корабля, устраняя препятствия на пути к восстановлению - Артемида» . blogs.nasa.gov . Проверено 8 октября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Фильоцци, Джанин (19 мая 2022 г.). «CAPSTONE использует гравитацию на необычном и эффективном маршруте к Луне» . НАСА . Проверено 17 декабря 2023 г.
- ^ «Баллистический переход Луны на околопрямолинейную гало-орбиту» . Продвинутый Спейс, ООО . Проверено 5 июля 2022 г.
- ^ «CAPSTONE запускает испытания новой орбиты для миссии НАСА на Луне Артемида» . НАСА.gov . 28 июня 2022 г. Проверено 17 декабря 2023 г.