„CubeSat“ pradeda NASA „Artemis“ mėnulio programos žvalgybos misiją

„Rocket Lab“ elektronų paleidimo įrenginys Naujojoje Zelandijoje iššauna NASA CAPSTONE misiją. Kreditas: Rocket Lab NASA USD milijonų CAPSTONE misija antradienį buvo paleista raketų laboratorijos paleidimo raketu iš Naujosios Zelandijos, kuri tęsiasi aplinkui, bet ekonomiškai degalų keturis mėnesius. kelionę į aureolę aplink Mėnulį, kad išbandytumėte Artemis programos navigacijos ir operacijų koncepcijas.

CAPSTONE misija yra kukli mastu, bet atveria naują skyrių mažųjų palydovų technologijoje ir yra pirmasis naujas erdvėlaivis, paleistas pagal Artemis programą – NASA pastangas sugrąžinti astronautus į Mėnulį pirmą kartą nuo .

„CAPSTONE daugeliu atžvilgių yra kelių ieškotojas ir per savo misijos laikotarpį pademonstruos keletą technologijų galimybių, kai skris dar niekada neskraidyta orbita aplink Mėnulį“, sakė Elwoodas Agasidas, NASA Ame CAPSTONE projekto vadovas s tyrimų centras Kalifornijos Silicio slėnyje. 28-svaras (10 kilogramo) erdvėlaivis pakilo iš Rocket Lab komercinio kosmodromo Mahijos pusiasalyje Naujojoje Zelandijoje 5: 30: 25 esu EDT ( : 22 GMT) Antradienį, važiuojant bendrovės elektronų paleidimo įrenginiu per atmosferą kursu į rytus virš Ramusis vandenynas. Devyni žibalu varomi varikliai varė 27 – pėdos aukščio (-metras) Elektronų stiprintuvas nuo padėklo „Rocket Lab’s Launch Complex 1B“ Naujosios Zelandijos šiaurinėje saloje. Misija pažymėta 0007-asis skrydis naudojant „Rocket Lab’s Electron“ paleidimo įrenginį ir Pirmoji bendrovės misija, vykstanti į tikslą, esantį už žemos Žemės orbitos.

Antroji „Electron“ pakopa savo vienintelį variklį paleido apie du ir – pusę minutės iki misijos, tada dislokavo erdvėlaivį CAPSTONE ir kosminį vilkiką Lunar Photon, kurį sukūrė Rocket Lab. Mėnulio fotono galios ir varymo modulis paleido du kartus, kad pradėtų manevrų seriją, kad CAPSTONE misija būtų nukreipta trajektorija link mėnulio. Štai pakartokite „Rocket Lab“ elektronų paleidimo įrenginį iš Mahijos pusiasalio Naujojoje Zelandijoje su NASA Mėnulio misija CAPSTONE. https://t.co/vFr2H2yvef pic.twitter.com/kHgGoGnFRk – „Spaceflight“ dabar (@SpaceflightNow) birželis 0007, 1960

Pirmieji du Photon’s HyperCurie variklio nudegimai nukreipė CAPSTONE erdvėlaivį į orbitą svyruoja tarp 64 mylios (100 kilometrų) ir 330 mylių (1, kilometrų) virš Žemės . Dar šeši nudegimai per kitas šešias dienas palaipsniui padidins CAPSTONE orbitą, o paskutinis nudegimas bus užprogramuotas taip, kad misija būtų nukreipta į Mėnulio orbitą. Skirtingai nuo „Apollo“ misijų, kurios Mėnulį pasiekė per 3–4 dienas, CAPSTONE prireiks daugiau nei keturių mėnesių, kad pasiektų tikslinę orbitą. Tačiau CAPSTONE kelionė yra ekonomiškesnė. Erdvėlaivis skris į kosmoso tašką 768, mylių (1,3 mln. kilometrų) nuo Žemės, daugiau nei tris kartus didesnis už Mėnulio atstumą. Erdvėlaivis CAPSTONE atsiskirs nuo Mėnulio fotono nešiklio maždaug šešias dienas po misijos, tada atliks daugiau kurso korekcijų naudodamas savo mažyčius hidrazininius privairavimo įrenginius. CAPSTONE reiškia Cislunar autonominės padėties nustatymo sistemos technologijų operacijų ir navigacijos eksperimentą. Tyvak Nano-Satellite Systems inžinierius apžiūri NASA kosminio laivo CAPSTONE saulės matricas. Autorius: NASA / Dominicas Hartas Tolimiausiame taške nuo Žemės saulės gravitacija daryti įtaką CAPSTONE trajektorijai, padėdamas natūraliai nukreipti erdvėlaivį atgal link Mėnulio, kur erdvėlaivis paleis savo variklius, kad nukreiptų į beveik tiesią halo orbitą arba NRHO. CAPSTONE atvykimas į tą orbitą numatytas lapkričio mėn. .

Aureolės orbita CAPSTONE pakils iki 1, mylių (1, kilometrų) nuo Mėnulio Šiaurės ašigalio ir iki ,231 mylios (30, kilometrų) nuo Pietų ašigalio. NASA duomenimis, kiekviena Mėnulio orbita truks apie šešias su puse dienos.

To paties tipo orbitą naudos NASA mini kosminė stotis „Gateway“ – NASA „Artemis“ programos elementas, kuris veiks kaip sustojimo bazė ir eksperimentų platforma. Astronautai naudosis vartais kaip tarpine stotele tarp Žemės ir Mėnulio.

CAPSTONE misija demonstruos puikius manevrus, kad nustumtų erdvėlaivį į „Gateway“ orbitą, kuriai palaikyti reikia tik nedidelio kuro kiekio. Erdvėlaiviai ir Mėnulio tūpimo aparatai gali patekti į orbitą ir iš jos išvažiuoti su mažo impulso privairavimo jėga, o tokioje orbitoje esanti stotis turės nuolatinį ryšį su Žeme. Tokia stotis kaip „Gateway“ reikalinga, nes erdvėlaivis „Orion“, kuris skraidins įgulas į Mėnulio apylinkes ir iš jo, neturi galimybės manevruoti tiesiai į žemo aukščio Mėnulį ir iš jo. orbita, kaip Apollo erdvėlaivis 0955smėlis 1970s.

Mėnulio nusileidimo aparatas išskrenda iš Vartų orbitos galės nuplukdyti astronautus į Mėnulio Pietų ašigalį, kur mokslininkai nuolat šešėliuose esančiuose krateriuose aptiko vandens ledą. erdvėlaivis yra maždaug mikrobangų krosnelės dydžio. Misija buvo sukurta už $ 2020 milijonų, neįprastai mažas biudžetas už CAPSTONE ambicijų projektą. Be to, pelnas gali plisti per komercinį paleidimą ir mažų palydovų pramonę, kosmoso mokslą ir NASA Artemis programą, skirtą grąžinti astronautus į Mėnulio paviršių. „Mano požiūriu, ši misija yra įtikinama dėl to, kaip ji skatina mūsų norą padidinti kosmoso tyrinėjimų tempą, išplėsti komercinės erdvės pajėgumus, padedant remti ne tik mūsų pagrindinius žmogaus tyrinėjimus. programa, bet taip pat padeda išplėsti mažų misijų galimybes pasiekti naujus tikslus ir veikti sudėtingoje naujoje aplinkoje“, – sakė NASA mažų erdvėlaivių technologijų programos vadovas Chrisas Bakeris. Misiją finansuoja NASA, o erdvėlaivis CAPSTONE priklauso nedidelei Kolorado įmonei Advanced Space ir jį valdo. „Rocket Lab“ yra atsakinga už misijos paleidimą, „Tyvak Nano-Satellite Systems“ pastatė erdvėlaivį, „Stellar Exploration“ sukūrė CAPSTONE varomąją sistemą, o „Tethers Unlimited“ tiekia radijo sistemas. Vienas iš dviejų pagrindinių CAPSTONE misijos tikslų yra parodyti manevrus, reikalingus pasiekti unikalią beveik tiesinę halo orbitą, kur Žemės ir Mėnulio gravitaciniai įtakai gali paveikti erdvėlaivio trajektoriją. Jokia misija niekada neskrido tokio tipo orbita.

Šis grafikas iliustruoja didėjantį fazinių orbitų aplink Žemę aukštį ir trans-Mėnulio trajektoriją NASA CAPSTONE misijai pasiekti beveik tiesiąją halo orbitą. Autorius: Rocket Lab Halo orbitoje CAPSTONE pirmiausiai paveiks Žemės gravitacija . Tačiau Mėnulio vilkikas perima tą dieną, kai erdvėlaivis yra arčiausiai Mėnulio paviršiaus.

Šio tipo orbita „ turi mažai energijos, į kurią patenka, ir mažai energijos, iš kurios reikia išeiti“, – sakė Bakeris. „Tačiau dabar jūs tarsi važiuojate šiuo pusiausvyros tašku tarp Žemės ir Mėnulio gravitacinės traukos“ Inžinieriai nori sužinoti apie „eksploatacines realijas“, kaip išlikti pailgintoje orbitoje, kartu atsižvelgiant į nuolat kintančias Žemės ir Mėnulio padėtis, sakė Bradley Cheetham, „Advanced Space“ generalinis direktorius ir pagrindinis tyrėjas. CAPSTONE misija.

Būsimos Artemis įgulos misijos į Mėnulį skris į halo orbitą greičiau nei CAPSTONE ir apims ketvirtį milijono -mylių atstumu vos per penkias dienas, teigia NASA Džonsono kosmoso centro Hiustone žvalgymo misijų planavimo biuro vadovas Nujoud Merancy. Jei CAPSTONE misija susidurs su problemomis, Merancy sakė, kad NASA judės į priekį su „Gateway“ ir kitais „Artemis“ programos elementais be duomenų iš kelio ieškiklio zondo. „Rocket Lab“ laimėjo $ milijono sutartis dėl CAPSTONE misijos pradžios ir iš pradžių ketinta išsiųsti erdvėlaivis, pakilęs iš naujos paleidimo vietos Volopso saloje, Virdžinijoje. Tačiau delsimas sertifikuoti Electron raketos nuotolio saugos sistemą neleido Rocket Lab pradėti paslaugų iš Virdžinijos, todėl pareigūnai buvo priversti perkelti CAPSTONE startą į jau veikiantį bendrovės Naujosios Zelandijos kosmodromą Mėnulio fotono vilkikas, skirtas didžiajai daliai CAPSTONE kelti, yra atnaujinta Photon platformos Rocket Lab versija, sukurta kaip eksperimentinė platforma žemai Žemės orbitai. „Photon“ yra „Rocket Lab“ paleidimo pakopos evoliucija, kuri iš pradžių buvo sukurta tam, kad elektroninių raketų naudingieji kroviniai būtų nukreipti į paskutinę orbitą, kad būtų galima juos panaudoti. Atlikti tokią misiją nėra lengva“, – sakė Naujojoje Zelandijoje įkurtos ir dabar Kalifornijos Long Byče įsikūrusios „Rocket Lab“ įkūrėjas ir generalinis direktorius Peteris Beckas. „Labiausiai džiaugiuosi, kad, bent jau iš „Rocket Lab“ perspektyvos, mes tikrai suteikiame naujų galimybių nueiti labai toli ir daryti įdomių dalykų gilioje erdvėje už tokį biudžetą ir laiko juostą, kokios dar nebuvo matyti. Visas erdvėlaivio CAPSTONE agregatas ir jo Mėnulio fotono nešiklio modulis svėrė apie svarų (100 kilogramų) pilnai pripildytas degalų paleidimui.

Pasiekusi Mėnulį, CAPSTONE misija atliks eksperimentus bendradarbiaudama su NASA Mėnulio žvalgybos orbiteriu, kuris skrieja orbita arčiau Mėnulio. Abu erdvėlaiviai sukurs radijo ryšį vienas su kitu, kad išbandytų giluminės erdvės navigacijos galimybes.

Netoli Žemės esantys palydovai naudoja Erdvė Priverskite GPS palydovus nustatyti tikslią jų padėtį. Zondams, keliaujantiems į tolimesnį tikslą, reikia pagalbos iš žemės, naudojant radijo nuotolio technologiją navigacijai. NASA erdvėlaivis CAPSTONE nėra pavaizduotas raketų laboratorijos fotono vilkiko viršuje, o tai suteiks misijai postūmį Mėnulio link. Kreditas: Rocket Lab Erdvėlaivis CAPSTONE siųs nuotolio signalą LRO, kuris perduoti signalą atgal į CAPSTONE. Programinė įranga CAPSTONE erdvėlaivyje naudos signalą atstumui iki LRO matuoti ir nustatyti, kaip atstumas pasikeitė laikui bėgant. Iš to CAPSTONE kompiuteris gali įvertinti erdvėlaivio padėtį.

Misija taip pat turi lusto dydžio atominį laikrodį, kuris padeda navigacijoje, suteikiant erdvėlaiviui kitą informacijos šaltinį, leidžiantį įvertinti jo padėtį erdvėje.

„CAPSTONE, jo esmė, yra skrydžio bandymas, ir tai yra kelių galimybių skrydžio bandymas“, – sakė Bakeris. „Mes atliekame šiuos puikius laive esančius eksperimentus, bet, manau, demonstruojame daug daugiau galimybių.“ mažasis erdvėlaivis taip pat turi fotoaparatą, kad būtų galima fotografuoti Mėnulį, nors vaizdų darymas nėra pagrindinių misijos tikslų dalis.

„Kodėl tu eitum į Mėnulį be fotoaparato, tiesa? Cheetham sakė.

El. paštu autoriui.

Stebėkite Stepheną Clarką „Twitter“: 1541727098749984768@StephenClark1 .2022062857611

57614 57614 20220627 20220627