CAPSTONE發(fā)射,測(cè)試NASA阿爾忒彌斯登月任務(wù)的新軌道

2022年6月28日,周二,在新西蘭馬希亞半島的火箭實(shí)驗(yàn)室1號(hào)發(fā)射場(chǎng),地月自主定位系統(tǒng)技術(shù)操作和導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)(或稱CAPSTONE)搭載火箭實(shí)驗(yàn)室的電子火箭發(fā)射升空。
影像來(lái)源:Rocket Lab
NASA的立方體衛(wèi)星(CubeSat)設(shè)計(jì)用于測(cè)試一個(gè)獨(dú)特的月球軌道,目前它在太空中安全運(yùn)行,并進(jìn)入了月球之旅的第一段路程。該航天器正朝著未來(lái)計(jì)劃用于門戶(Gateway)的軌道前進(jìn),門戶是該機(jī)構(gòu)及其商業(yè)和國(guó)際合作伙伴建造的一個(gè)月球空間站,將支持NASA的阿爾忒彌斯項(xiàng)目,包括宇航員任務(wù)。
“CAPSTONE是一個(gè)例子,說(shuō)明了與商業(yè)伙伴合作對(duì)NASA探索月球及其他星球的雄心計(jì)劃是多么關(guān)鍵?!笨臻g技術(shù)任務(wù)理事會(huì)副局長(zhǎng)吉姆·勒特說(shuō)。“我們對(duì)此次任務(wù)的成功開始感到興奮,并期待著CAPSTONE到達(dá)月球后能做些什么?!?/p>
CAPSTONE目前處于近地軌道,該航天器將需要大約四個(gè)月的時(shí)間才能到達(dá)其目標(biāo)月球軌道。NASA邀請(qǐng)公眾使用NASA“太陽(yáng)系之眼”交互式實(shí)時(shí)3D數(shù)據(jù)可視化實(shí)時(shí)跟蹤航天器的旅程。從發(fā)射后大約一周開始,虛擬地與立方體衛(wèi)星一起飛行,模擬我們的太陽(yáng)系視圖。NASA將在NASA的艾姆斯研究中心主頁(yè)以及Twitter和Facebook上發(fā)布關(guān)于何時(shí)在可視化中看到頂點(diǎn)的更新。
CAPSTONE與火箭實(shí)驗(yàn)室的月球光子(Lunar Photon)相連,這是一個(gè)星際第三級(jí)裝置,將把CAPSTONE送往深空。發(fā)射后不久,月球光子與第二級(jí)電子(Electron)分離。在接下來(lái)的6天里,光子引擎將定期點(diǎn)火,使其加速到近地軌道之外,光子將在一個(gè)彈道月球轉(zhuǎn)移軌道上釋放立方體衛(wèi)星到月球。然后,CAPSTONE將利用自己的推進(jìn)力和太陽(yáng)的引力導(dǎo)航到月球。引力驅(qū)動(dòng)軌道將大大減少立方體衛(wèi)星到達(dá)月球所需的燃料量。3
“將航天器交付發(fā)射是整個(gè)任務(wù)團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)成就,包括NASA和我們的行業(yè)合作伙伴。我們的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在準(zhǔn)備在6天內(nèi)分離和初始采集航天器。”CAPSTONE首席研究員兼代表NASA擁有和運(yùn)營(yíng)CAPSTONE的先進(jìn)太空公司(Advanced Space)首席執(zhí)行官布拉德利·奇塔姆表示?!暗侥壳盀橹?,我們已經(jīng)學(xué)到了很多東西,我們對(duì)人類重返月球的重要性充滿熱情,這一次我們要留下來(lái)!”
在月球上,CAPSTONE將進(jìn)入一個(gè)被稱為近直線暈軌道(NRHO)的細(xì)長(zhǎng)軌道。一旦到達(dá)NRHO,CAPSTONE將在月球北極附近1000英里范圍內(nèi)飛行,最遠(yuǎn)距離南極43500英里。它將每六天半重復(fù)一次周期,并將此軌道保持至少六個(gè)月,以研究動(dòng)力學(xué)。
“CAPSTONE在許多方面都是一個(gè)探路者,它將在其任務(wù)時(shí)間段內(nèi)展示多項(xiàng)技術(shù)能力,同時(shí)在一個(gè)從未飛行過(guò)的繞月軌道上航行。”位于加州硅谷NASA艾姆斯研究中心CAPSTONE項(xiàng)目經(jīng)理埃爾伍德·阿西德說(shuō)?!癈APSTONE正在為阿爾忒彌斯、門戶以及未來(lái)月球運(yùn)行的商業(yè)支持奠定基礎(chǔ)。”
在任務(wù)期間,CAPSTONE將提供有關(guān)在NRHO中操作的數(shù)據(jù),并展示關(guān)鍵技術(shù)。該任務(wù)的地月自主定位系統(tǒng)由先進(jìn)太空公司在NASA小企業(yè)創(chuàng)新研究項(xiàng)目的支持下開發(fā),是一個(gè)航天器對(duì)航天器的導(dǎo)航和通信系統(tǒng),將與NASA的月球偵察軌道器一起確定兩個(gè)繞月航天器之間的距離。這項(xiàng)技術(shù)可以讓未來(lái)的航天器在不完全依賴地球跟蹤的情況下確定其在太空中的位置。CAPSTONE還在其無(wú)線電中內(nèi)置了一種新的精確單向測(cè)距能力,可以減少太空操作所需的地面網(wǎng)絡(luò)時(shí)間。
除了主辦CAPSTONE的發(fā)射活動(dòng)外,新西蘭商務(wù)、創(chuàng)新和就業(yè)部以及坎特伯雷大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在與NASA合作進(jìn)行一項(xiàng)跟蹤繞月航天器的研究。新西蘭幫助制定了《阿爾忒彌斯協(xié)議》——該協(xié)議確立了一套實(shí)用的原則,以指導(dǎo)參與NASA 21世紀(jì)月球探測(cè)計(jì)劃的國(guó)家之間的空間探索合作。2021年5月,新西蘭成為第11個(gè)簽署《阿爾忒彌斯協(xié)議》的國(guó)家。
這顆微波爐大小的立方體衛(wèi)星由人族軌道公司泰瓦克納米衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造。CAPSTONE包括恒星探索公司、太空動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、Tethers Unlimited公司和獵戶座太空系統(tǒng)公司的貢獻(xiàn)。NASA太空技術(shù)任務(wù)理事會(huì)(STMD)內(nèi)的小型航天器技術(shù)項(xiàng)目資助了該示范任務(wù)。該項(xiàng)目位于加利福尼亞州硅谷的美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心。CAPSTONE導(dǎo)航技術(shù)的開發(fā)得到了NASA小型企業(yè)創(chuàng)新研究和小型企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓(SBIR/STTR)項(xiàng)目的支持,該項(xiàng)目也在STMD范圍內(nèi)。NASA勘探系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)局下屬的阿爾忒彌斯運(yùn)動(dòng)發(fā)展部門為發(fā)射提供資金并支持任務(wù)操作。佛羅里達(dá)州NASA肯尼迪航天中心的發(fā)射服務(wù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)管理發(fā)射服務(wù)。NASA的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)NASA的深空網(wǎng)絡(luò)、Iris無(wú)線電設(shè)計(jì)和開創(chuàng)性的單向?qū)Ш剿惴ㄖС滞ㄐ?、跟蹤和遙測(cè)下行鏈路。
原文:https://www.nasa.gov/press-release/capstone-launches-to-test-new-orbit-for-nasa-s-artemis-moon-missions