캡스톤

CAPSTONE
캡스톤
Capstone graphic 13feb20 0.jpg
Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment(CAPSTON)의 그림.
이름Cislunar Autonomous Positioning System 기술 운용 및 내비게이션 실험
미션 타입테크놀로지 데모
교환입니다.어드밴스페이스[1]
COSPAR ID2022-070A Edit this at Wikidata
새캣52914Edit this on Wikidata
미션 기간계획: 10개월 경과: 7개월 20일
우주선 속성
우주선캡스톤
우주선 종류12U 큐브샛
버스큐브샛
제조원고급 공간(관리)
Tybak Nano-Satellite Systems(버스)
Stellar Explorer, Inc. (추진)
발사 질량25 kg (55파운드)[2][3]
임무 개시
발매일2022년 6월 28일 09:55[2] UTC
로켓전자/광자 하이퍼퀴리
발사장소Mahia, LC-1B[4]
청부업자로켓 연구소
달 궤도선
궤도 삽입2022년 11월 14일 00:38 UTC
궤도근직선 후광 궤도(NRHO)[3]
궤도 파라미터
페리셀렌 고도1,500km(930mi)
아포셀렌 고도70,000km(43,000mi)
기울기타원 극궤도
PPE →

CAPSTONE(Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment)는 달 착륙선을 위해 계획된 계산된 궤도 안정성을 테스트하고 검증하는 달 궤도선이다.이 우주선은 또한 지상국에 의존하지 않고 나사의 달 정찰 궤도선(LRO)에 상대적인 위치를 측정하는 항법 시스템을 테스트하게 될 12개의 유닛 큐브샛이다.2022년 6월 28일에 발사되어 2022년 11월 14일에 달 궤도에 도착하여 6개월 동안 궤도를 돌 예정이다.

배경

달 게이트웨이는 NASA, 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA)을 포함한 여러 국가 우주 기관들에 의해 적어도 2018년부터 계획되고 있는 개발 중인 우주 정거장이다.게이트웨이는 이전에 사용되지 않았던 새로운 달 궤도에 배치될 계획이며, 그곳에서 통신 허브, 과학 실험실, 단기 거주 모듈, 로버와 다른 [5]로봇들의 보류 구역으로 사용될 것으로 예상된다.게이트웨이는 나사의 아르테미스 프로그램에서 중요한 역할을 할 예정이다.

컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 이 특정 궤도(NRHO)는 안정적인 [7]궤적을 제공하는 지구와 달의 중력의 정확한 균형점을 사용함으로써 궤도 정거장 [6]유지를 위한 낮은 추진제 요건과 함께 장기적인 안정성을 제공한다.

CAPSTONE 임무의 주요 목적은 실제 [8][7][9]우주선을 사용하여 게이트웨이에 대한 이론적인 궤도 안정성 시뮬레이션을 검증하는 것이다.캡스톤은 [9][7]NRHO에서 운용되는 최초의 우주선이 될 것이다.이 우주선은 또한 Cislunar Autonomous Positioning System 이라고 불리는 항법 시스템을 시험할 것이다. 이 시스템은 지상 [7]정거장에 의존하지 않고 나사의 달 정찰 궤도선에 상대적인 위치를 측정할 것이다.[10]

우주선

이 궤도선은 12유닛의 [9][7][8]큐브샛이다.미화 1,370만 달러 계약은 2019년 9월 13일 연방 중소기업혁신연구([9][7]SBIR) 계약을 통해 콜로라도 주 볼더에 있는 Advanced Space라는 민간 회사에 수여되었습니다.어드밴스드 스페이스는 전체적인 프로젝트 관리와 CAPS 위치 [10]확인 내비게이션 시스템을 포함한 우주선의 핵심 기술 일부를 담당했으며, 타이박 나노 위성 시스템은 [7]우주선 버스를 개발 및 제작했으며, 스텔라 익스플로레이션사는 [12]히드라진을 이용한 추진 시스템을[11] 개발했다.

시작하다

캡스톤을 실은 전자 로켓이 뉴질랜드 마히아에 있는 로켓 연구소의 발사 단지에서 발사되는 것을 목격했다.
캡스톤 달 착륙
video icon · NASA 방송 (YouTube)

NASA는 2020년 [3]2월 14일 버지니아 월롭스섬의 미드-애틀랜틱 지역 우주항구(MARS)에 위치한 새로운 발사장에서 로켓랩 일렉트로닉 부스터에 실려 CAPSTONE이 발사될 것이라고 발표했다.출시는 2021년 10월로 예정되어 있었지만,[4][13] 그 후 연기되어 뉴질랜드의 LC-1 마히아에서 출시를 예정하고 있다.NASA에 [3]따르면 로켓 연구소와의 발사 계약은 미화 995만 달러의 가치가 있다고 한다.

버지니아주에 있는 로켓 연구소의 Launch Complex 2로 명명된 새로운 발사대는 2019년에 완공되었으며 2021년까지 발사를 지원할 수 있을 것으로 기대되었다.이 회사는 새 시설은 주로 미국 정부의 탑재물을 이용한 전자 임무를 지원할 것이라고 밝혔다.그러나 자율비행종단시스템(AFTS) 인증이 예상보다 오래 걸려 발사장소가 마히아로 [4]변경됐다.

캡스톤은 2022년 6월 28일에 발사되었다.2단계에서 분리된 후, 로켓 연구소의 Photon 킥 스테이지가 6일 동안 HyperCurie 2중로페인트 엔진을 근지점에서 발사한 후 달 이동 궤도에 진입했고, 그 후 CAPSTONE 우주선이 [14]달로 이동하기 위해 배치되었다.

2022년 7월 5일, NASA는 Photon에서 분리된 직후 우주선과 연락이 두절되어 우주선과 쌍방향 통신을 회복하고 임무를 계속 [15]수행하겠다는 의사를 밝혔다.7월 6일, 미션 오퍼레이터는 [16]우주선과 재접촉했다.9월 30일까지, 캡스톤은 "전력 양성"이 되었고, 우주비행사들이 우주선의 [17]방향 제어를 되찾기 위해 노력하는 동안, 달을 향해 안정적인 궤도에 올랐다.문제의 근본 원인은 추진 시스템이 가압될 때마다 추력을 발생시키는 아마도 부분적으로 열려 있는 추진기의 밸브로 좁혀졌습니다.10월 7일, 팀은 회복 명령어를 업로드하고 스핀을 정지하고 완전한 3축 자세 제어를 되찾았다.그것은 목표 [18]궤도에 진입하기 위해 궤도에 올랐다.

탄도 달 이동

캡스톤은 기존의 [19]호만 이동 대신 달에 대한 탄도 이동을 사용할 것이다.이러한 유형의 궤적은 목적지에 도달하는 데 훨씬 더 오래 걸리지만(이 경우 약 4개월), 이는 전달 질량을 증가시킬 수 있는 추진 요건을 상당히 감소시킨다(10-15% 더 많은 질량의).[20]일련의 Photon 단계의 화상으로 지구 궤도에서 쫓겨난 후, 우주선은 태양으로부터의 교란이 중요한 약 150만 킬로미터의 거리에 도달할 것이다.[19]그리고 나서 그것은 다시 지구로 떨어져 달의 궤도를 가로채 2022년 11월 13일 마침내 의도된 달 주위의 NRHO에 진입할 것이다.

미션

발사 후 3개월간의 달 탐사에 이어, 캡스톤 달 위성은 이 시연 기간 동안 6개월 동안 데이터를 수집하여 근접 통과 경로로 달의 북극으로부터 1,000마일 (1,600km) 이내, 멀리 [3][21]남극으로부터 43,500마일 (70,000km) 이내를 비행할 것이다.

캡스톤 애니메이션
어라운드 어스
달 주변 - 달과 함께 회전하는 프레임 - 전면도
달 주변 - 달과 함께 회전하는 프레임 - 측면도
지구 · 캡스톤 · 달

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "CAPSTONE". Advanced Space. Retrieved 15 November 2022.
  2. ^ a b "CAPSTONE". NASA Space Science Data Coordinated Archive. Retrieved 9 February 2023.
  3. ^ a b c d e Clark, Stephen (15 February 2020). "NASA picks Rocket Lab to launch lunar CubeSat mission". Spaceflight Now. Archived from the original on 8 May 2021. Retrieved 18 March 2020.
  4. ^ a b c "Rocket Lab to Launch NASA Funded Commercial Moon Mission from New Zealand" (Press release). Rocket Lab. 6 August 2021. Archived from the original on 8 August 2021. Retrieved 8 August 2021.
  5. ^ "Competition Seeks University Concepts for Gateway and Deep Space Exploration Capabilities". NASA. 11 September 2018. Archived from the original on 17 June 2019. Retrieved 19 September 2018. Public Domain이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다.
  6. ^ "Angelic halo orbit chosen for humankind's first lunar outpost". ESA. 18 July 2019. Archived from the original on 24 June 2021. Retrieved 18 March 2020.
  7. ^ a b c d e f g Foust, Jeff (16 September 2019). "NASA cubesat to test lunar Gateway orbit". SpaceNews. Retrieved 18 March 2020.
  8. ^ a b Torbet, Georgina (15 September 2019). "NASA chooses a CubeSat project to test orbit route around the moon". Digital Trends. Archived from the original on 24 June 2021. Retrieved 18 March 2020.
  9. ^ a b c d "Advanced Space selected to develop CubeSat pathfinder mission". Aerospace Technology. 16 September 2019. Archived from the original on 24 June 2021. Retrieved 18 March 2020.
  10. ^ a b "Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS)". Advanced Space. Archived from the original on 24 June 2021. Retrieved 16 September 2019.
  11. ^ Hall, Loura (31 July 2020). "What is CAPSTONE?". NASA. Archived from the original on 3 August 2020. Retrieved 4 August 2020. Public Domain이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다.
  12. ^ Tabor, Abigail (22 March 2021). "Innovative Propulsion System Will Study Moon Orbit for Artemis". NASA. Retrieved 17 October 2022.
  13. ^ David, Leonard (25 August 2021). "CAPSTONE, a small cubesat bound for the moon, is preparing for an October launch". Space.com. Archived from the original on 27 August 2021. Retrieved 27 August 2021.
  14. ^ Foust, Jeff (4 July 2022). "CAPSTONE heads to the moon". SpaceNews. Retrieved 5 July 2022.
  15. ^ Shields, Todd (5 July 2022). "Capstone Spacecraft on Moon Mission Loses Contact, NASA Says". Bloomberg. Retrieved 5 July 2022.
  16. ^ "CAPSTONE Update: Communications Re-Established". 6 July 2022. Retrieved 6 July 2022.
  17. ^ "CAPSTONE Team Continues Work Towards Spacecraft Recovery". 30 September 2022. Retrieved 30 September 2022.
  18. ^ "CAPSTONE Team Stops Spacecraft Spin, Clearing Hurdle to Recovery – Artemis". blogs.nasa.gov. Retrieved 8 October 2022.
  19. ^ a b "CAPSTONE Uses Gravity on Unusual, Efficient Route to the Moon". NASA. 19 May 2022.
  20. ^ "Ballistic Lunar Transfers to Near Rectilinear Halo Orbit". Advanced Space, LLC. Retrieved 5 July 2022.
  21. ^ "CAPSTONE Launches to Test New Orbit for NASA's Artemis Moon Missions". 28 June 2022.