science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA financiert CubeSat Pathfinder-missie naar een unieke baan om de maan

Zeer elliptisch, een bijna rechtlijnige halo-baan rond de maan maakt gebruik van een nauwkeurig evenwichtspunt in de zwaartekracht van de aarde en de maan en creëert een stabiliteit die ideaal is voor langetermijnmissies zoals Gateway. Tegoed:geavanceerde ruimte

De Pathfinder-missie vertegenwoordigt een snelle demonstratie van maanvluchten en zou al in december 2020 kunnen worden gelanceerd. CAPSTONE zal demonstreren hoe deze baan binnen te gaan en erin te werken, en een nieuwe navigatiemogelijkheid testen. Deze informatie zal de logistieke onzekerheid voor Gateway helpen verminderen, terwijl NASA en internationale partners werken om ervoor te zorgen dat astronauten veilige toegang hebben tot het oppervlak van de maan. Het zal ook een platform bieden voor demonstraties van wetenschap en technologie.

"Dit is een opwindende kans voor NASA om agressief naar de maan te duwen in samenwerking met verschillende Amerikaanse kleine bedrijven als een voorhoede van Artemis en aanhoudende menselijke aanwezigheid buiten een lage baan om de aarde, " zei Jim Reuter, associate administrator voor NASA's Space Technology Mission Directorate. "Deze missie is zeer ambitieus, zowel qua kosten als qua planning - en het nemen van dat opzettelijke risico maakt deel uit van het doel van deze missie - naast de snelle technologische vooruitgang in cislunaire navigatie en de mogelijkheid om aannames van baantrajecten te verifiëren en onbekenden voor toekomstige missies weg te nemen."

De CubeSat met 12 eenheden is ongeveer zo groot als een kleine magnetron. Aan boord is een communicatiesysteem dat kan bepalen hoe ver CAPSTONE van NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter is en hoe snel de afstand tussen de twee ruimtevaartuigen verandert. De informatie tussen ruimtevaartuigen zal worden gebruikt om software voor autonome navigatie te demonstreren, waardoor toekomstige missies hun locatie kunnen bepalen zonder uitsluitend afhankelijk te zijn van tracking vanaf de aarde.

CAPSTONE zal NASA en haar partners belangrijke inzichten verschaffen ter ondersteuning van de verkenning van de maan en Mars, inclusief:

  • Demonstratie van navigatiediensten van ruimtevaartuig naar ruimtevaartuig
  • Verificatie van bijna rechtlijnige halo-baankenmerken voor toekomstige ruimtevaartuigen
  • Ervaar het betreden van deze baan met een zeer efficiënte maanoverdracht
  • Ervaring met rideshare of kleine speciale lanceringen naar de maan
  • Commerciële ervaring met missieplanning en operationele ondersteunende diensten voor CubeSats buiten de aarde
  • Snelle commerciële levering van een CubeSat-missie buiten de baan om de aarde

Illustratie van het Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE). Krediet:Tyvak Nano-satellietsystemen

"CAPSTONE biedt veel in een klein pakket, " zei Bradley Cheetham, CEO van Advanced Space. "Het zal niet alleen dienen als een pionier voor Artemis, maar het zal ook de belangrijkste commerciële mogelijkheden voor exploratie demonstreren. Ons team zal baanbrekende geavanceerde tools voor missieplanning en operaties ontwikkelen om groei in het aantal toekomstige missies naar de maan mogelijk te maken, Mars, en door het hele zonnestelsel."

Er zijn een aantal lanceringsopties mogelijk voor de missie, inclusief de primaire lading op een klein ruimtevaartuig draagraket. Na de lancering, CAPSTONE zal ongeveer drie maanden nodig hebben om in zijn doelbaan te komen en een eerste demonstratiefase van zes maanden te starten om de operaties in dit unieke regime te begrijpen.

De toekenning aan Advanced Space gebeurt via een Fase III Small Business Innovation Research (SBIR)-contract, een vervolg op eerdere SBIR-awards die het autonome positionerings- en navigatiesysteemexperiment van CAPSTONE ontwikkelden.

Het CAPSTONE-team omvat Advanced Space en Tyvak Nano-Satellite Systems, Inc. van Irvine, Californië. Het project wordt beheerd door NASA's Small Spacecraft Technology (SST) -programma binnen het Space Technology Mission Directorate van het bureau. Gebaseerd op NASA's Ames Research Center in Silicon Valley, Californië, SST breidt Amerikaanse capaciteit uit om unieke missies uit te voeren door snelle ontwikkeling en demonstratie van capaciteiten voor kleine ruimtevaartuigen die van toepassing zijn op verkenning, wetenschap en de commerciële ruimtesector. Advanced Exploration Systems (AES) binnen NASA's Human Exploration and Operations Mission Directorate zal de lancering financieren en missie-operaties ondersteunen. AES houdt zich bezig met activiteiten gericht op geavanceerd ontwerp, ontwikkeling, en demonstratie van exploratiecapaciteiten om risico's te verminderen, lagere levenscycluskosten en valideer operationele concepten voor toekomstige menselijke missies.

NASA's Artemis-maanverkenningsprogramma omvat het sturen van een reeks nieuwe wetenschappelijke instrumenten en technologiedemonstraties om de maan te bestuderen, de eerste vrouw en de volgende man op het maanoppervlak laten landen tegen 2024, en het vestigen van een duurzame aanwezigheid tegen 2028. Het bureau zal zijn Artemis-ervaring en -technologieën gebruiken om zich voor te bereiden op de volgende grote sprong:astronauten naar Mars sturen.