“去月球不是开玩笑。”火箭实验室首席执行官彼得贝克说，就在计划发射 CAPSTONE 的前几天，这是 NASA 和私人航天工业的分水岭任务。
这项任务很重要，尽管根据 CAPSTONE CubeSat 本身的统计数据，您可能不会这么认为：它大约有微波炉那么大，重量只有 55 磅。但该航天器在月球轨道上停留大约六个月的最终目标是为绕月运行的载人站绘制一条有利的轨道。一旦建立，这个被称为网关的平台可以开启人类太空探索的全新篇章。
考虑一下 CAPSTONE（代表 Cislunar 自主定位系统技术操作和导航实验），这是 NASA 的 Artemis 计划的第一步，这是一项雄心勃勃的计划，旨在在本世纪中期将人类送回月球。 Gateway 平台可以用作月球着陆器的中转站、宇航员探索月球的补给站——甚至是火星及其他地方任务的中转站。
图片来源：美国国家航空航天局
该任务不仅仅是阿尔忒弥斯计划和公共空间探索的大事：值得注意的是，它是私营企业和航天局合作拼凑的结果。 NASA 网站上该任务的合作伙伴名单包括：
- – Advanced Space ，开发、拥有和运营 CAPS
- – Tyvak International ，建造了 CubeSat 平台
- – Stellar Exploration ，提供航天器的推进系统
- – Tethers Unlimited ，提供无线电通信系统
当然，还有用于发射服务的 Rocket Lab。
CAPSTONE 将搭乘 Rocket Lab Electron 火箭从该公司位于新西兰偏远的 Māhia 半岛的基地发射。贝克说：“这是电子必须以相当大的优势飞行的最高质量和最高性能。” “这辆车在性能方面绝对达到了极限。”
除了实际启动该任务外，火箭实验室还为此开发了一种特殊的光子航天器变体，称为月球光子。该航天器将在大约六到八天的时间内进行一系列轨道运行，随着时间的推移增加轨道的速度和远地点。然后，Photon 将执行最后一次燃烧，称为跨月注入，这将使它朝着月球前进。注入后大约 20 分钟，Photon 和 CAPSTONE 将分离，CubeSat 将单独进行剩余的机动以到达其绕月目标轨道。
“月球很远，”贝克说，他指的是光子机动的复杂性。 “你正在以巨大的速度旅行。所以它只需要角度误差或速度误差的一小部分，你就可以射过你需要到达的地方。”
“这就像发射数百万公里的子弹，它必须准确地出现在正确的位置。”
不寻常的轨道
CAPSTONE 将探索的确切轨道称为近直线晕轨道 (NRHO)。这条项链形状的轨道将把 CAPSTONE 带到离月球表面近 1,000 英里、远至 40,000 英里的地方。虽然形状很奇怪，但它是一个非常稳定的轨道，这意味着更高的效率和更少的推进剂使用。 NRHO 与其他轨道竞争，包括低月球轨道和遥远的逆行轨道，作为网关的理想轨道；但正如 NASA 解释的那样，NRHO 是一个“两全其美”的选择，它将为宇航员提供轻松进入月球表面、与地球保持连续视线（并与之通信）以及进入深空的途径。
图片来源： NASA （在新窗口中打开）
但测试 NRHO 轨道并不是任务的唯一点。 CubeSat 还将帮助 NASA 了解导航，或如何生成对 Gateway 轨迹的准确估计和站点保持。
Advanced Space CAPSTONE 任务设计负责人 Ethan Kayser 在 Reddit 帖子中解释说：“由于 NRHO 略微稳定，Gateway 和 CAPSTONE 都需要大约每周一次轻轻‘轻推’一次才能留在轨道上。” “CAPSTONE 将使用相同的策略来设计和执行这些定位操作，每次旋转都会发生一次。”由 Stella Exploration 制造的八个推进器将是进行这些演习的关键。
CAPSTONE 将于 11 月 13 日抵达其月球轨道。经过大约六个月的轨道任务，美国宇航局计划在航天器寿命结束时将其撞入月球。发射定于美国东部时间 6 月 28 日星期二凌晨 5 点 55 分的瞬时发射窗口进行，因此请务必关注 TechCrunch 进行现场报道并报告任务发射的结果。