2022 m. birželio 26 d.: Sekmadienį NASA paskelbė, kad CAPSTONE paleidimas atidėtas bent vienai dienai, kad būtų suteikta daugiau laiko galutiniams sistemų patikrinimams. Straipsnis buvo atnaujintas.

Ateinančiais metais NASA bus užimta Mėnulyje.

Milžiniška raketa įskrieja į kapsulę be astronautų aplink Mėnulį ir atgal, galbūt iki vasaros pabaigos. Robotų nusileidimo paradas atliks eksperimentus Mėnulyje, kad surinktų daugybę mokslinių duomenų, ypač apie poliariniuose regionuose įstrigusį vandens ledą. Po kelerių metų astronautai ten grįš, praėjus daugiau nei pusei amžiaus po paskutinio Apolono nusileidimo Mėnulyje.

Visa tai yra NASA 21-ojo amžiaus mėnulio programos dalis, pavadinta Artemidės vardu, kuri graikų mitologijoje buvo dvynė Apolono sesuo.

Kartą šią savaitę erdvėlaivis CAPSTONE bus paleistas kaip pirmasis Artemidės gabalas, keliaujantis į Mėnulį. Palyginti su tuo, kuo vadovautis, jis yra kuklus savo dydžiu ir apimtimi.

CAPSTONE laive astronautų nebus. Erdvėlaivis labai mažas, maždaug mikrobangų krosnelės dydžio. Šis robotas zondas Mėnulyje nenusileis.

Tačiau ji daugeliu atžvilgių skiriasi nuo bet kurios ankstesnės mėnulio misijos. Tai galėtų būti pavyzdys viešojo ir privačiojo sektorių partnerystei, kurią NASA gali imtis ateityje, kad padarytų geresnį poveikį savo tarpplanetiniams skrydžiams.

„NASA jau yra buvęs Mėnulyje, bet nesu tikras, ar jis taip sudėliotas“, – sakė NASA misiją vykdančios bendrovės „Advanced Space“ generalinis direktorius ir prezidentas Bradley Cheethamas.

Paleidimas buvo numatytas pirmadienį, tačiau sekmadienį paleidimas buvo atidėtas bent viena diena, kad būtų suteikta galimybė „Rocket Lab“ Amerikos ir Naujosios Zelandijos įmonė Tai sutaupo CAPSTONE skrydį į orbitą ir daugiau laiko galutiniams sistemos patikrinimams.

„Komandos vertina orą ir kitus veiksnius, kad nustatytų, kada bus kitas paleidimo bandymas“, – sakė NASA. Tinklaraščio įraše. „Kita paleidimo galimybė šiuo laikotarpiu yra birželio 28 d.

Visas misijos pavadinimas yra „Cislunar Autonomous GPS Technology Operations and Navigation Experience“. Jis tarnaus kaip Mėnulio orbitos tyrinėtojas, kur galiausiai bus pastatyta pilotuojama kosminė stotis kaip Artemidės dalis. Šis forpostas, vadinamas vartais, tarnaus kaip kelio stotis, kurioje būsimi įgulos sustos prieš išvykdami į Mėnulio paviršių.

CAPSTONE yra neįprastas NASA daugeliu atžvilgių. Pavyzdžiui, jis yra paleidimo aikštelėje ne Floridoje, o Naujojoje Zelandijoje. Antra, NASA neprojektavo ir nesukūrė CAPSTONE ir jo neeksploatuos. Agentūrai jos net nepriklauso. CAPSTONE priklauso „Advanced Space“, įmonei, kurioje dirba 45 darbuotojai Denverio priemiestyje.

Erdvėlaivis lėtai, bet efektyviai keliauja į Mėnulį. Kasdien paleidimo galimybės yra iki liepos 27 d. Jei erdvėlaivis iki to laiko pakils nuo Žemės, nesvarbu, kurią dieną jis pakils, orbitą aplink Mėnulį jis pasieks tą pačią dieną: lapkričio 13 d.

CAPSTONE misija tęsia NASA pastangas naujais būdais bendradarbiauti su privačiomis kompanijomis, tikintis greičiau įgyti papildomų galimybių už mažesnę kainą.

„Tai dar vienas būdas NASA išsiaiškinti, ko jai reikia, kad išsiaiškintų ir sumažintų išlaidas“, – sakė NASA administratorius Billas Nelsonas.

2019 metais pasirašytos Advance Space sutarties su NASA dėl CAPSTONE kaina siekia 20 mln. CAPSTONE kelionė į kosmosą taip pat nedidelė ir pigi: šiek tiek mažiau nei 10 milijonų dolerių raketų laboratorijai paleisti.

„Per mažiau nei trejus metus tai bus mažiau nei 30 milijonų dolerių“, – sakė NASA Mažųjų erdvėlaivių technologijų programos vykdomasis direktorius Christopheris Bakeris. „Palyginti greitai ir palyginti mažomis sąnaudomis.

iki Beresheet, Izraelio ne pelno organizacijos pastangos nusileisti Mėnulyje 2019 m. kainavo 100 mln.

„Manau, kad tai yra vadovas, kaip mes galime padėti palengvinti komercines misijas už Žemės ribų“, – sakė J. Bakeris.

Daktaras Cheethamas sakė, kad pagrindinė CAPSTONE misija truks šešis mėnesius su galimybe papildomus metus.

Surinkti duomenys padės Mėnulio forposto, žinomo kaip vartai, planuotojams.

Kai prezidentas Donaldas J.

Tai paskatino NASA paversti aplink Mėnulį esančią kosminę stotį svarbia dalimi, kaip astronautai patenka į Mėnulio paviršių. Tokia laipsniška vieta leistų jiems lengviau pasiekti skirtingas mėnulio vietas.

„Gateway“ nenaudos pirmosios „Artemis“ nusileidimo misijos, kuri šiuo metu numatyta 2025 m., tačiau greičiausiai bus atidėta. Tačiau vėlesnės misijos bus.

NASA nustatė, kad geriausia vieta pastatyti šį forpostą būtų vadinamoje pusiau tiesioje Halo orbitoje.

Koronos orbitos yra tos, kurias veikia dviejų objektų – šiuo atveju Žemės ir Mėnulio – gravitacija. Dviejų kūnų smūgis padeda padaryti orbitą labai stabilią ir sumažina kuro kiekį, reikalingą erdvėlaiviui skrieti aplink Mėnulį.

Gravitacinė sąveika taip pat palaiko orbitą maždaug 90 laipsnių kampu, kai žiūrima į regėjimo liniją iš Žemės. (Tai yra pusiau tiesi pavadinimo dalis.) Taigi šioje orbitoje esantis erdvėlaivis niekada nepraeina už Mėnulio, kur ryšys bus nutrauktas.

Orbita, kuria skris vartai, yra maždaug 2 200 mylių atstumu nuo Mėnulio šiaurinio ašigalio ir skrieja 44 000 mylių per pietų ašigalį. Viena kelionė aplink Mėnulį truktų apie savaitę.

Kalbant apie pagrindinę matematiką, egzotiški keliai, tokie kaip aureolės orbita šalia tiesės, yra gerai suprantami. Tačiau tai taip pat yra orbita, kurios anksčiau nebuvo įskridęs joks erdvėlaivis.

Taigi, CAPSTONE.

„Manome, kad turime labai skirtingų savybių“, – sakė „Gateway“ programos direktorius Danas Hartmannas. „Tačiau naudodami CAPSTONE naudingosios apkrovos rinkinį galime padėti patvirtinti savo modelius.

Praktiškai be jokių GPS palydovų aplink mėnulį, kad būtų galima tiksliai nustatyti padėtį, gali prireikti bandymų ir klaidų išsiaiškinti, kaip geriausiai išlaikyti erdvėlaivį norimoje orbitoje.

„Didžiausias netikrumas yra žinoti, kur iš tikrųjų esi“, – sakė daktaras Cheethamas. „Niekada iš tikrųjų nežinai, kur esi kosmose. Taigi visada vertinate, kur ji yra, o aplinkui yra tam tikras netikrumas.

Kaip ir kitos NASA misijos, CAPSTONE savo padėties įvertinimą trikampiuos naudodamas Signalai iš NASA Deep Space Network nuo radijo antenų antenų ir tada, jei reikia, pravažiavęs tolimiausią nuo Mėnulio tašką, stumia atgal link norimos orbitos.

CAPSTONE taip pat išbandys alternatyvų būdą rasti savo vietą. Mažai tikėtina, kad kas nors skirtų laiko ir išlaidų, kad sukurtų GPS tinklą aplink Mėnulį. Tačiau yra ir kitų erdvėlaivių, įskaitant NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, skriejantis aplink Mėnulį ir greičiausiai atvyks ateinančiais metais. Bendraudami tarpusavyje, erdvėlaivių parkas skirtingomis orbitomis iš esmės gali sukurti pritaikytą pasaulinės padėties nustatymo sistemos (GPS) sistemą.

„Advanced Space“ šią technologiją kuria daugiau nei septynerius metus, o dabar ji išbandys koncepciją su CAPSTONE, kad siųstų signalus pirmyn ir atgal, naudodama „Lunar Reconnaissance Orbiter“. „Laikui bėgant galėsime nustatyti abiejų erdvėlaivių vietą“, – sakė daktaras Cheethamas.

Kai pradėjau kurti CAPSTONE, Advanced Space taip pat nusprendė į erdvėlaivį įtraukti kompiuterinio lusto mastelio atominį laikrodį ir palyginti tą laiką su transliuojamu iš Žemės. Šie duomenys taip pat gali padėti nustatyti erdvėlaivio vietą.

Kadangi „Advanced Space“ priklauso CAPSTONE, ji galėjo lanksčiai atlikti šį pakeitimą be NASA leidimo. Ir nors agentūra vis dar glaudžiai bendradarbiauja vykdydama tokius projektus, šis lankstumas gali būti naudingas tiek privačioms įmonėms, kaip „Advanced Space“ ir NASA.

„Kadangi turėjome komercinę sutartį su savo pardavėjais, kai reikėjo ką nors pakeisti, nereikėjo atlikti didelio vyriausybinių rangovų pareigūnų audito“, – sakė dr. Cheetham. „Tai padėjo greičio požiūriu.”

Kita vertus, kadangi „Advanced Space“ susitarė dėl fiksuoto mokesčio už misiją, bendrovė negalėjo kreiptis į NASA prašydama papildomų lėšų (nors gavo papildomų mokėjimų dėl tiekimo grandinės vėlavimo dėl Covid-19 pandemijos). Tradiciškesnėse NASA sutartyse, vadinamose „priemokomis už išlaidas“, įmonėms mokama už tai, ką jos išleidžia, o po to pridedami mokesčiai, gaunami kaip pelnas, o tai mažai skatina jas kontroliuoti išlaidas.

„Kaip viskas paaiškėjo, turėjome sugalvoti, kaip su tuo susidoroti labai efektyviai“, – sakė daktaras Cheethamas.

Tai panaši į sėkmingą NASA strategiją, pagal kurią sudaromos fiksuotos kainos sutartys su Elono Musko įmone „SpaceX“, kuri dabar gabena krovinius ir astronautus į Tarptautinę kosminę stotį ir iš jos daug mažesnėmis sąnaudomis nei ankstesni agentūros erdvėlaiviai. NASA investicijos leido „SpaceX“ pritraukti ne NASA klientų, norinčių paleisti į orbitą krovinius ir privačius astronautus.

Iki CAPSTONE „Advanced Space“ darbas daugiausia buvo teorinis – analizuoti orbitas ir rašyti pritaikytas GPS programas, o ne kurti ir valdyti erdvėlaivius.

Bendrovė vis dar nevykdo erdvėlaivių kūrimo. „Mes nusipirkome erdvėlaivį“, – sakė daktaras Cheathamas. „Aš sakau žmonėms, kad vieninteliai „Advanced“ gaminami įrenginiai yra „Lego“. Turime didžiulę „Lego“ kolekciją.

Per pastaruosius du dešimtmečius Padaugėjo mažų palydovų, žinomų kaip „CubeSats“., leidžianti daugiau įmonių greitai sukurti erdvėlaivius pagal standartizuotą dizainą, kurių kiekvienas kubas yra 10 centimetrų arba keturių colių. CAPSTONE yra vienas didžiausių, jo tūris yra 12 kubų, tačiau „Advanced Space“ galėjo jį nusipirkti, grubiai tariant, iš Tyvak Nano-Satellite Systems Irvine, Kalifornijoje.

Tai vis dar reikalauja daug problemų sprendimo. pavyzdžiui, Dauguma CubeSats Žemoje Žemės orbitoje, keli šimtai mylių virš paviršiaus. Mėnulis yra už beveik ketvirčio milijono mylių.

„Niekas niekada nebuvo skridęs su puodeliu Mėnulyje“, – sakė daktaras Cheethamas. „Taigi logiška, kad niekas nesukūrė radijo aparatų, kad nuskraidintų CubeSats į Mėnulį. Taigi turėjome iš tikrųjų pasinerti į daugybę šių detalių ir iš tikrųjų bendrauti su daugybe skirtingų žmonių, kad gautume tinkamas sistemas.”

P. Hartmannas, Vartų programos direktorius, džiaugiasi CAPSTONE, bet sako, kad nebūtina judėti į priekį su Mėnulio forpostu. NASA jau sudarė sutartis statyti pirmuosius du „Gateway“ blokus. ESA taip pat prisideda prie dviejų padalinių.

– Ar galime skristi be jo? P. Hartmannas pasakė apie CAPSTONE. „Taip. Ar tai privaloma? Ne.”

Tačiau jis pridūrė: „Bet kada galite sumažinti klaidų juostas savo modeliuose, visada yra gerai“.

Daktaras Cheethamas svarsto, kas galėtų būti toliau, galbūt daugiau NASA ar kitų komercinių partnerių misijų į Mėnulį. Jis taip pat galvoja toliau.

„Mane labai žavi mintis, kaip galime padaryti kažką panašaus į Marsą“, – sakė jis. „Mane asmeniškai taip pat labai domina Venera. Manau, kad ji negauna pakankamai dėmesio.”