O que é a missão CAPSTONE da NASA?

A missão CAPSTONE está planejada para ser lançada não antes de maio de 2022. O transportador de satélite Photon da Rocket Lab entregará CAPSTONE em uma trajetória em direção à Lua. Crédito: Ilustração da NASA/Daniel Rutter

Um pequeno CubeSat, do tamanho de um forno de micro-ondas e pesando apenas 55 libras (25 kg), servirá como a primeira espaçonave a testar uma órbita lunar única e elíptica como parte do Experimento de Navegação e Operações de Tecnologia do Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar (CAPSTONE)). Como um desbravador do Gateway, um posto avançado em órbita lunar que faz parte do programa Artemis da NASA, o CAPSTONE ajudará a reduzir o risco de futuras naves espaciais validando tecnologias de navegação inovadoras e verificando a dinâmica dessa órbita em forma de halo.

A órbita, formalmente conhecida como órbita halo quase retilínea (NRHO), é significativamente alongada. Sua localização em um ponto de equilíbrio preciso nas forças gravitacionais da Terra e da Lua oferece estabilidade para missões de longo prazo como o Gateway e requer energia mínima para manter. A órbita do CAPSTONE também estabelece um local que é uma área de preparação ideal para missões à Lua e além. A órbita trará CAPSTONE dentro de 1.000 milhas (1.600 km) de um pólo lunar em sua passagem próxima e 43.500 milhas (70.000 km) do outro pólo em seu pico a cada sete dias, exigindo menos capacidade de propulsão para naves espaciais voando de e para a Lua. superfície do que outras órbitas circulares.

CAPSTONE revelado em lunar Sunrise: CAPSTONE voará no espaço cislunar – o espaço orbital próximo e ao redor da Lua. A missão demonstrará uma solução inovadora de navegação de espaçonave para espaçonave na Lua a partir de uma órbita de halo quase retilínea prevista para o Gateway de Artemis. Crédito: Ilustração da NASA/Daniel Rutter

Após uma viagem de três meses até seu destino, o CAPSTONE orbitará essa área ao redor da Lua por pelo menos seis meses para entender as características da órbita. Especificamente, ele validará os requisitos de potência e propulsão para manter sua órbita conforme previsto pelos modelos da NASA, reduzindo as incertezas logísticas. Também demonstrará a confiabilidade de soluções inovadoras de navegação de espaçonaves para espaçonaves, bem como recursos de comunicação com a Terra. O NRHO oferece a vantagem de uma visão desobstruída da Terra, além da cobertura do Pólo Sul lunar.

Para testar esses novos recursos de navegação, o CAPSTONE possui um segundo computador de voo de carga útil dedicado e rádio que realizará cálculos para determinar onde o CubeSat está em seu caminho orbital. Circulando a Lua desde 2009, o Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA servirá como ponto de referência para o CAPSTONE. A intenção é que o CAPSTONE se comunique diretamente com o LRO e utilize os dados obtidos desse crosslink para medir a distância do LRO e a velocidade da distância entre as duas mudanças, o que por sua vez determina a posição do CAPSTONE no espaço.

CAPSTONE em órbita perto da Lua: Uma vez liberado do ônibus de satélite Photon do Rocket Lab, o CAPSTONE usará seu sistema de propulsão para viajar por aproximadamente três meses antes de entrar em órbita ao redor da Lua. Crédito: Ilustração da NASA/Daniel Rutter

Essas informações ponto a ponto serão usadas para avaliar o software de navegação autônoma da CAPSTONE. Se for bem-sucedido, este software, conhecido como Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar (CAPS), permitirá que futuras naves espaciais determinem sua localização sem depender exclusivamente do rastreamento da Terra. Esse recurso pode permitir que futuras demonstrações de tecnologia sejam executadas por conta própria sem suporte do solo e permitir que as antenas terrestres priorizem dados científicos valiosos em vez de rastreamento operacional mais rotineiro.

O CAPSTONE está programado para ser lançado não antes de maio de 2022 a bordo de um foguete Electron da Rocket Lab do Complexo de Lançamento 1 da empresa na Nova Zelândia. Com um cronograma altamente ambicioso, a CAPSTONE demonstrará as principais capacidades comerciais. Os parceiros da NASA testarão ferramentas de ponta para planejamento e operações de missões, abrindo caminho e expandindo oportunidades para missões espaciais e de exploração pequenas e mais acessíveis para a Lua, Marte e outros destinos em todo o sistema solar.

CAPSTONE sobre o Pólo Norte lunar: Após a chegada à Lua, o CAPSTONE começará sua missão primária de 6 meses. A missão validará as características de uma órbita de halo quase retilínea, demonstrando como entrar e operar na órbita. Crédito: Ilustração da NASA/Daniel Rutter

Objetivos da missão:

– Verifique as características de uma órbita cis-lunar próxima ao halo retilíneo para futuras naves espaciais;

– Demonstre entrar e manter esta órbita única que fornece um caminho altamente eficiente para a superfície da Lua e vice-versa;

– Demonstrar serviços de navegação de espaçonave para espaçonave que permitem que futuras espaçonaves determinem sua localização em relação à Lua sem depender exclusivamente do rastreamento da Terra;

– Estabelecer uma base para o suporte comercial de futuras operações lunares;

– Ganhe experiência com pequenos lançamentos dedicados de CubeSats além da órbita baixa da Terra, para a Lua e além

Parceiros:

– A Advanced Space de Westminster, Colorado, está desenvolvendo e operando o CAPSTONE;

– A Tyvak Nano-Satellite Systems, uma Terran Orbital Corporation, de Irvine, Califórnia, está construindo a plataforma CubeSat;

– A Stellar Exploration, Inc. de San Luis Obispo, Califórnia, está fornecendo o sistema de propulsão da CAPSTONE;

– O Rocket Lab de Long Beach, Califórnia, está fornecendo serviços de lançamento. O lançamento é gerenciado pelo Programa de Serviços de Lançamento da NASA no Kennedy Space Center da NASA, na Flórida;

– O programa Small Spacecraft Technology da NASA dentro da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da agência está gerenciando o projeto CAPSTONE. O programa é baseado no Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia;

– Os Sistemas Avançados de Exploração da NASA, dentro da Diretoria de Missão de Desenvolvimento de Sistemas de Exploração da agência, estão financiando o lançamento e apoiando as operações da missão;

– O desenvolvimento do CAPS é apoiado pelo programa Small Business Innovation Research (SBIR) da NASA;

– O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, administra o LRO.

Publicado em 15/05/2022 07h57

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