Altamente ellittica, un'orbita di alone quasi rettilinea attorno alla Luna sfrutta un preciso punto di equilibrio nelle gravità della Terra e della Luna e crea una stabilità ideale per missioni a lungo termine come Gateway. Credito:Advanced Space
La missione Pathfinder rappresenta una rapida dimostrazione di volo lunare e potrebbe essere lanciata già nel dicembre 2020. CAPSTONE dimostrerà come entrare e operare in questa orbita, oltre a testare una nuova capacità di navigazione. Queste informazioni aiuteranno a ridurre l'incertezza logistica per Gateway, mentre la NASA e i partner internazionali lavorano per garantire agli astronauti un accesso sicuro alla superficie lunare. Fornirà inoltre una piattaforma per dimostrazioni scientifiche e tecnologiche.
"Questa è un'entusiasmante opportunità per la NASA di spingere in avanti in modo aggressivo verso la luna in collaborazione con diverse piccole imprese americane come avanguardia di Artemide e presenza umana sostenuta oltre l'orbita terrestre bassa, " ha detto Jim Reuter, amministratore associato per la direzione della missione per la tecnologia spaziale della NASA. "Questa missione è molto ambiziosa sia in termini di costi che di programma - e l'assunzione di quel rischio deliberato fa parte dell'obiettivo di questa missione - insieme al rapido progresso tecnologico nella navigazione cislunare e all'opportunità di verificare le ipotesi sulla traiettoria orbitale e ritirare le incognite per le missioni future".
Il CubeSat da 12 unità ha le dimensioni di un piccolo forno a microonde. A bordo c'è un sistema di comunicazione in grado di determinare quanto dista CAPSTONE dal Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA e quanto velocemente sta cambiando la distanza tra i due veicoli spaziali. Le informazioni inter-astronave verranno utilizzate per dimostrare il software per la navigazione autonoma, consentendo alle missioni future di determinare la loro posizione senza dover fare affidamento esclusivamente sul monitoraggio dalla Terra.
CAPSTONE fornirà alla NASA e ai suoi partner importanti spunti per supportare l'esplorazione della luna e di Marte, Compreso:
Illustrazione del Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE). Credito:Tyvak Nano-Satellite Systems
"CAPSTONE offre molto in un piccolo pacchetto, ", ha affermato il CEO di Advanced Space Bradley Cheetham. "Non solo servirà da pioniere per Artemis, ma dimostrerà anche capacità commerciali chiave per l'esplorazione. Il nostro team sarà pioniere di strumenti all'avanguardia per la pianificazione e le operazioni di missione per consentire la crescita del numero di future missioni sulla luna, Marte, e in tutto il sistema solare."
Sono possibili numerose opzioni di lancio per la missione, incluso essere il carico utile principale su un piccolo veicolo di lancio spaziale. Dopo il lancio, CAPSTONE impiegherà circa tre mesi per entrare nella sua orbita target e iniziare una fase di dimostrazione primaria di sei mesi per comprendere le operazioni in questo regime unico.
L'aggiudicazione di Advanced Space avviene attraverso un contratto di Fase III Small Business Innovation Research (SBIR), un seguito ai precedenti premi SBIR che hanno sviluppato l'esperimento di posizionamento autonomo e sistema di navigazione di CAPSTONE.
Il team CAPSTONE comprende Advanced Space e Tyvak Nano-Satellite Systems, Inc. di Irvine, California. Il progetto è gestito dal programma Small Spacecraft Technology (SST) della NASA all'interno della Space Technology Mission Directorate dell'agenzia. Con sede presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California, SST espande la capacità degli Stati Uniti di eseguire missioni uniche attraverso un rapido sviluppo e dimostrazione di capacità per piccoli veicoli spaziali applicabili all'esplorazione, la scienza e il settore spaziale commerciale. Advanced Exploration Systems (AES) all'interno del Human Exploration and Operations Mission Directorate della NASA finanzierà il lancio e supporterà le operazioni di missione. AES si impegna in attività incentrate sulla progettazione avanzata, sviluppo, e dimostrazione delle capacità di esplorazione per ridurre il rischio, ridurre i costi del ciclo di vita e convalidare i concetti operativi per le future missioni umane.
Il programma di esplorazione lunare Artemis della NASA include l'invio di una suite di nuovi strumenti scientifici e dimostrazioni tecnologiche per studiare la luna, far atterrare la prima donna e il prossimo uomo sulla superficie lunare entro il 2024, e stabilire una presenza sostenuta entro il 2028. L'agenzia sfrutterà la sua esperienza e le sue tecnologie Artemis per prepararsi al prossimo salto da gigante:l'invio di astronauti su Marte.