CAPSTONE航天器开始前往月球深空路线的关键点

CAPSTONE航天器开始前往月球深空路线的关键点_天天百事通

来源：cnBeta 　2022-11-14 08:27:58

今天，11月13日，CAPSTONE将抵达月球，成为第一个进入独特的拉长轨道的航天器，将支持美国宇航局的阿尔特弥斯任务。CAPSTONE是一颗微波炉大小的卫星，仅重55磅，它将是第一个飞往月球并在月球运行的立方体卫星。它也是Gateway绕月空间站的探路者，Gateway是美国宇航局Artemis计划的一部分。

CAPSTONE的任务将有助于减少未来航天器的风险，指引包括即将发射的猎户座飞船，通过验证创新的导航技术和验证一种从未飞行过的晕形轨道的动力学。

(相关资料图)

来自地球和月球的引力在这种独特的轨道上相互作用，正式名称为近直角光环轨道（NRHO）以构建一个半稳定的轨道。在那里，物理学做了大部分保持航天器在月球轨道上的工作。与其他类似轨道相比，这减少了航天器使用燃料来维持NRHO的需要。美国宇航局已经为这种特殊类型的轨道制定了一个复杂的计划。工程师们预计，这将使他们能够在月球轨道上停放更大的航天器至少15年，这也包括Gateway，而燃料效率是这种长期任务的关键。

在这个动画中，CAPSTONE的近直角光环轨道（NRHO）的计划轨迹显示为红色。NRHO插入机动和随后的两个修正机动确保航天器准确地插入NRHO。如果没有正确执行插入机动，CAPSTONE将从月球旁边飞过，而不能进入轨道，如蓝色所示。

在过去的四个月里，CAPSTONE一直在探索一条不寻常但却高效的深空路线前往月球。这条路线称为弹道式月球转移，沿着深空的引力轮廓，使航天器在到达目的地时只消耗很少的能量。先进空间公司是科罗拉多州的一家小企业，它代表美国国家航空航天局拥有并运营CAPSTONE，设计了这条独特的轨道。

在过去的几个月里，CAPSTONE已经进行了五次机动，以排定其入轨的轨迹，团队适应了意想不到的挑战（设备曾出现意外不停翻转），以保持CAPSTONE的正常运行。10月27日的最后一次机动为航天器抵达月球做了准备。

"CAPSTONE团队迄今为止所克服的困难是令人难以置信的，他们在获得宝贵知识的同时表现出了坚韧的精神。我们感谢美国宇航局、Terran Orbital、Stellar Exploration、美国宇航局深空网络和先进空间公司的杰出人士，感谢他们为恢复工作所做的不懈努力，"CAPSTONE的主要调查员和先进空间公司的首席执行官Bradley Cheetham说。"克服挑战是寻路任务的目的--CAPSTONE正在利用这一目标。"

CAPSTONE在月出中曝光。CAPSTONE将在日月面空间，也就是靠近和围绕月球的轨道空间飞行。该任务将在月球上展示一个创新的航天器对航天器的导航解决方案，该方案是为Artemis"s Gateway计划的一个近乎直线的光环轨道。资料来源：NASA/Daniel Rutter的插图

当CAPSTONE到达其重力驱动轨道的终点并抵达月球时，它的方法将完美地对准NRHO的插入--这是其路线的关键点。尽管CAPSTONE之前的演习时间表是根据航天器的性能和其他因素灵活安排的，但这次轨道插入必须在完全正确的时间进行，以使CAPSTONE进入正确的轨道。在以每小时3800英里的速度飞行时，它将进行微妙的、精确计时的推进机动，以进入轨道，就像一个空中飞人，以果断的杂技动作从一个弧线跳到另一个弧线。

最初的入轨机动计划在美国东部时间11月13日星期日晚上7:18（北京时间下午4:18）进行。CAPSTONE团队预计至少需要五天的时间来分析数据，进行两次后续机动，并确认成功插入近乎直线的光环轨道。

除此之外，这个探路者立方体卫星的其他目标仍然摆在面前。一旦进入月球轨道，CAPSTONE计划每六天半启动一次推进器，如果需要的话，将在其轨道上停留至少六个月，使NASA及其合作伙伴能够了解如何在这个独特的轨道上运行。具体来说，CAPSTONE将验证模型所预测的维持其轨道的推进要求，减少未来航天器的后勤不确定性。

此外，一项关键的软件技术--月球自主定位系统（CAPS）--将在未来几个月进行测试。CAPS将展示创新的航天器对航天器的导航解决方案，这将使未来的航天器能够确定其位置，而不必完全依赖来自地球的跟踪。CAPSTONE将通过与美国宇航局的月球侦察轨道器--自2009年以来一直在月球轨道上--直接进行通信，以确定其自身在空间的位置。这种能力可以使未来的航天器在较少的地面支持下独立运行，并允许地面天线优先考虑有价值的科学数据，而不是更常规的操作跟踪。

CAPSTONE的任务将展示多种技术，为未来月球作业的商业支持打下基础。美国国家航空航天局的合作伙伴正在测试用于任务规划和操作的尖端工具，为前往月球、火星和整个太阳系其他目的地的小型和更经济的空间和探索任务铺平道路并扩大机会。

关键词：解决方案合作伙伴

推荐DIY文章