CAPSTONE


28.06.2022 09:55.52 - старт
5.07.2022 - потеря связи
6.07.2022 - восстановление связи
8.09.2022 - потеря связи и ориентации, позже восстановленная
7.10.2022 - перезагрузка и восстановление ориентации Ка
14.11.2022 00:38 - вышел на селецентрическую орбиту



Новая Зеландия. Старт к Луне

Вики:
CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) — это лунный орбитальный аппарат, который проверит и проверит расчетную стабильность орбиты, запланированную для космической станции Lunar Gateway. Космический аппарат представляет собой CubeSat из 12 единиц , который также будет тестировать навигационную систему, которая будет измерять его положение относительно лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), не полагаясь на наземные станции. Он был запущен 28 июня 2022 года, прибыл на лунную орбиту 14 ноября 2022 года и должен находиться на орбите шесть месяцев.
Lunar Gateway — это космическая станция, находящаяся в разработке, которую планируют несколько национальных космических агентств как минимум с 2018 года, включая НАСА, Европейское космическое агентство (ESA) и Канадское космическое агентство (CSA). Планируется, что Gateway будет размещен на новой лунной орбите, которая ранее не использовалась, где он, как ожидается, будет служить коммуникационным узлом, научной лабораторией, модулем краткосрочного проживания и зоной ожидания для марсоходов и других роботов. Планируется, что Gateway будет играть важную роль в программе NASA Artemis.
Компьютерное моделирование показывает, что эта конкретная орбита — почти прямолинейная гало-орбита (NRHO) — обеспечивает долгосрочную стабильность с низкими потребностями в топливе для удержания орбитальной станции за счет использования точной точки баланса гравитации Земли и Луны, который предлагает стабильную траекторию.
Основная цель миссии CAPSTONE — проверить теоретическое моделирование орбитальной стабильности для Gateway с помощью реального космического аппарата. CAPSTONE станет первым космическим аппаратом, работающим в NRHO. Космический аппарат также испытает навигационную систему под названием Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), которая будет измерять его положение относительно лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), не полагаясь на наземные станции.
Орбитальный аппарат представляет собой 12-единичный CubeSat. Контракт на сумму 13,7 млн долларов США был заключен с частной компанией Advanced Space, Боулдер, Колорадо, 13 сентября 2019 года в рамках федерального контракта на исследования в сфере инноваций для малого бизнеса (SBIR). Advanced Space занималась общим управлением проектом и некоторыми ключевыми технологиями космического корабля, включая систему навигации CAPS, а Tyvak Nano-Satellite Systems, Ирвин, Калифорния, разработала и построила корпус для космического аппарата, и Stellar Exploration, Inc. разработала силовые установки, в которых использовался гидразин.
14 февраля 2020 года НАСА объявило, что CAPSTONE будет запущен на борту ракеты-носителя Rocket Lab Electron с новой стартовой площадки компании на Среднеатлантическом региональном космодроме (MARS) на острове Уоллопс в Вирджинии. Запуск был запланирован на октябрь 2021 года, но впоследствии был отложен и перенесен на запуск из Махии, LC-1 в Новой Зеландии. По данным НАСА, стоимость контракта на запуск с Rocket Lab составляет 9,95 млн долларов США.
Стартовая масса 25 кг
Новая стартовая площадка Rocket Lab в Вирджинии, получившая обозначение Launch Complex 2, была завершена в 2019 году и, как надеялись, будет готова к запуску к 2021 году. Компания заявила, что новый объект будет в основном поддерживать миссии Electron с полезной нагрузкой правительства США. Однако сертификация автономной системы прекращения полета (AFTS) заняла больше времени, чем предполагалось, в результате чего место запуска было изменено на Махию.
CAPSTONE запущен 28 июня 2022 года. После отделения от второй ступени стартовая ступень Photon компании Rocket Lab подняла орбитальный апогей на переходную орбиту до Луны в течение шести дней, запустив двухкомпонентный двигатель HyperCurie в перигее шесть раз, затем последовал транслунный импульс (TLI), после чего космический аппарат CAPSTONE был отправлен в полет к Луне.
5 июля 2022 года НАСА потеряло связь с космическим аппаратом вскоре после отделения от Photon и заявило о своем намерении восстановить двустороннюю связь с космическим кораблем и продолжить миссию. 6 июля операторы миссии восстановили связь с космическим аппаратом. К 30 сентября CAPSTONE был «положительным» и находился на стабильной траектории к Луне, в то время как операторы миссии работали над восстановлением контроля над ориентацией космического аппарата. Коренная причина проблемы была сужена до клапана на подруливающем устройстве, которое, вероятно, частично открыто, что, таким образом, создает тягу всякий раз, когда двигательная система находится под давлением. 7 октября команда загрузила команды восстановления, остановила вращение и восстановила полный контроль ориентации по трем осям. Он оставался на пути к выходу на целевую орбиту.
CAPSTONE будет использовать баллистический переход на Луну вместо более традиционной прямой гоманновской траектории. В то время как траектории этого типа занимают намного больше времени, чтобы достичь пункта назначения (около четырех месяцев в этом случае по сравнению с примерно тремя днями при использовании традиционной прямого полёта), они значительно снижают требования к тяге, что может увеличить доставляемую массу (порядка 10-15% больше массы). После схода с околоземной орбиты серией импульсов ступени «Фотон» космический аппарат достигнет расстояния около 1,5 млн километров, где становятся важными возмущения от Солнца. Затем он упадет обратно к Земле, пройдёт орбиту Луны и, наконец, войдет на предполагаемую NRHO вокруг Луны 13 ноября 2022 года.
CAPSTONE проведет шесть месяцев, собирая данные во время этой демонстрации, пролетая в пределах 1600 км от Северного полюса Луны при ее близком прохождении и 70 000 км от Южного полюса в самой дальней точке.



Вокруг Земли

Вокруг Луны, вращение вместе с Луной - Вид спереди

Вокруг Луны - вращение вместе с Луной - Вид сбоку

В.Карфидов:
1.24.2. КА «CAPSTONE»
В сентябре 2019 года NASA выдала компании Advanced Space контракт на разработку микроспутника «CAPSTONE» (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment - Окололунный эксперимент по отработке операций автономной системы позиционирования и навигации). КА должен быть выведен на около-прямолинейную гало-орбиту с параметрами 1 600 х 70 000 км. Положение плоскости орбиты будет сохраняться постоянным относительно Земли. Эта орбита близка к орбите, выбранной ранее NASA для размещения станции «Gateway».
КА должен быть создан по технологии «кубсат» в формате 12U. В задачи КА входит отработка технологий выведения КА на около-прямолинейную гало-орбиту и автономной системы навигации.
Запуск КА планируется на 2021 год. Для запуска должна быть использована РН Electron с верхней ступенью Photon, разработанная компанией Rocket Lab. Время перелета КА от старта до выхода на гало-орбиту составит около трех месяцев. Расчетный срок активной работы КА - шесть месяцев.

инет:
Новые проблемы миссии CAPSTONE September 14, 2022
Выдержки из заявления компании Advanced Space:
— Во время или вскоре после третьего маневра коррекции траектории (TCM-3) 8 сентября, космический аппарат столкнулся с аномалией, которая привела к тому, что скорость изменения его ориентации превысила возможности бортовых ДУ для управления её состоянием.
— Кубсат пытался связаться с Землёй в течение 24 часов, прежде чем была восстановлена хоть какая-либо телеметрия. При этом он не был в стабильной конфигурации, не было положительного энергопотребления, и бортовой компьютер кубсата периодически перезагружался
— Однако данные, собранные после возникновения аномалии, позволяют предположить, что запланированный манёвр был завершён или почти завершён, в момент, когда возникла аномалия. Это означает, что кубсат остается на своей намеченной траектории и движется почти по прямолинейной гало-орбите к Луне
— После запланированного манёвра CAPSTONE не вернулся на связь, как ожидалось, что послужило первым признаком того, что у него возникли проблемы. Используя ограниченно доступные данные, специалисты установили, что кубсат находится в безопасном режиме и, по-видимому, успешно переведён в стабильное состояние. При этом происходит частичное освещение его солнечных панелей, что позволяет получать слабый сигнал от его антенн
— Моделирование ситуации показывает, что ориентация кубсата постепенно стабилизируется. При этом CAPSTONE находится на намеченной траектории и всё ещё имеет положительную мощность, что означает, что он вырабатывает больше энергии от солнечных панелей, чем используют его системы
— Специалисты пытаются, как и в прошлый раз, когда с ним возникли проблемы, вернуть контроль над ориентаций аппарата, чтобы развернуть его солнечные панели к Солнцу. Если это получится, затем он повернётся антенной к Земле, чтобы наземные команды собрали больше данных о состоянии кубсата
— Многие детали пока остаются неизвестными в отношении причины возникшей аномалии и продолжают анализироваться специалистами миссии.
***
Кубсат CAPSTONE был запущен компанией Rocket Lab 28 июня, по плану миссии он должен добраться до Луны 13 ноября этого года, где будет проводить демонстрацию новой технологии связи для поддержки миссий программы Artemis.