NASA 的微型 CAPSTONE 航天器已開始其漫長而具有歷史意義的月球之旅。
這顆 55 磅(25 公斤)的立方衛星今天(6 月 28 日)在 火箭實驗室的 Electron 助推器頂部發射升空,該助推器於美國東部時間凌晨 5:55(格林威治標準時間 0955;紐西蘭當地時間晚上 9:55)從該公司位於紐西蘭瑪希亞半島的 1 號發射場升空。
“發射非常棒,”NASA 發射服務辦公室主任布拉德利·史密斯說,他親臨現場觀看了這場夜間月球發射。
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CAPSTONE 正前往月球,它將在那裡測試 NASA 計劃用於其 Gateway 太空前哨站的軌道的穩定性。但 CAPSTONE 還需要一段時間才能到達目的地。
曲折的旅程
阿波羅任務大約三天就到達了月球。但那些著名的航天器是由 NASA 的土星五號火箭從地球發射升空的,那是曾飛行過的最強大的助推器。
相比之下,微波爐大小的 CAPSTONE(“地月自主定位系統技術操作和導航實驗”的縮寫)搭乘 59 英尺高(18 米)的 Electron 火箭離開地球,該火箭旨在將小型衛星送入地球軌道。因此,CAPSTONE 正在採取風景優美的路線。
CAPSTONE 是 Photon 的有效載荷,Photon 是火箭實驗室的航天器平臺,已整合到 Electron 兩級火箭的上級。今天發射後約九分鐘,Photon 和 CAPSTONE 與上級分離,進入近地軌道。
“完美的 Electron 發射!”火箭實驗室執行長彼得·貝克在 Twitter 更新中寫道。“月球 Photon 已進入近地軌道。”
在接下來的五天裡,Photon 將透過一系列發動機點火逐漸提升其軌道。發射六天後,Photon 將進行最後一次點火,這將使其速度提高到 24,500 英里/小時(39,500 公里/小時)——速度足夠快,可以逃離地球軌道並飛向月球。火箭實驗室代表在任務新聞資料袋中寫道,在點火後 20 分鐘內,Photon 將部署 CAPSTONE,您可以在此處找到該資料袋。
在接下來的幾個月裡,CAPSTONE 將偶爾點燃自己的推進器,使其保持在通往月球的高效、低能量軌道上。這顆立方衛星的路徑將使其距離地球遠達 810,000 英里(130 萬公里)——是 地月距離 的三倍多——然後被重力拉回。
最終,在 11 月 13 日,CAPSTONE 將把自己送入月球周圍的 近直線暈軌道 (NRHO),這是一個有趣但未經測試的空間位置。這項耗資 3000 萬美元的任務由位於科羅拉多州的 Advanced Space 公司為 NASA 領導。
為 Gateway 鋪平道路
NRHO 將使 CAPSTONE 在其最近的一次透過時,距離月球的一個極點 1,000 英里(1,600 公里)以內,而在其最遠點,距離另一個極點 43,500 英里(70,000 公里)。
任務工程師預計這個軌道將非常穩定:由於月球和地球的平衡引力,航天器應該不必燃燒太多燃料即可保持在 NRHO 中,研究人員說。這是 NASA 選擇它用於 Gateway 空間站 的主要原因之一,Gateway 空間站是該機構 阿爾忒彌斯計劃 月球探測的關鍵組成部分。Gateway 將作為載人和無人前往月球表面的短途旅行的出發點。NASA 計劃在 2024 年底發射這個小型月球軌道前哨站的核心元件。
但是,以前從未有航天器佔據過月球 NRHO,因此關於其穩定性的假設僅僅是假設。這就是 CAPSTONE 的用武之地。這顆立方衛星將在 NRHO 中至少停留六個月,評估其特性。
“我們進入這個軌道的原因是它非常穩定,而且也相對靠近月球,”NASA 約翰遜航天中心探索任務規劃辦公室主任努喬德·梅蘭西在 NASA 發射網路直播期間播出的影片中說。
梅蘭西說:“有了 CAPSTONE 作為探路者,它可以展示導航、制導、保持軌道所需的推進能力,我們可以真正從中提取數學模型,以驗證 Gateway、Orion 和阿爾忒彌斯任務的軌道。”
火箭實驗室新聞資料袋稱,CAPSTONE 任務“還將展示創新的導航解決方案,包括航天器到航天器的導航以及與地球地面站的單向測距能力”。
航天器到航天器的測試將與 NASA 的 月球勘測軌道飛行器 並行進行,該飛行器自 2009 年以來一直在繞月球飛行。
探索深空的私營公司
CAPSTONE 對於火箭實驗室來說是一個巨大的里程碑,火箭實驗室以前從未發射過深空任務。但如果一切按計劃進行,火箭實驗室將在不久的將來向遙遠的地方發射其他任務;這家總部位於加利福尼亞州的公司計劃在未來幾年內使用 Electron 和 Photon 發射至少一項 尋找生命的維納斯任務。
CAPSTONE 也為其他方面的私人太空飛行開闢了道路。總部位於科羅拉多州的公司 Advanced Space 開發了這項任務並將運營它,併為此贏得了 NASA 2000 萬美元的合同。
其他商業機構也參與其中。兩家加利福尼亞公司——位於爾灣的 Terran Orbital Corp. 和位於聖路易斯奧比斯波的 Stellar Exploration, Inc.——分別建造了 CAPSTONE 立方衛星並提供了其推進系統。當然,火箭實驗室也護送這項任務踏上了前往月球的征程。
CAPSTONE 最初計劃在 5 月發射,但由於系統檢查和其他測試,發射被多次推遲。
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