Es sieht vielleicht so aus, als würde Rocket Lab gerade ein mikrowellengroßes Stück Metall zum Mond schicken – aber es ist entscheidend für unsere Zukunft im Weltraum
„Geht zu Mond ist kein Scherz.“ So sagte Raketenlabor CEO Peter Beck, nur wenige Tage vor dem geplanten Start von CAPSTONE, einer Wendepunktmission sowohl für die NASA als auch für die private Raumfahrtindustrie.
Die Mission ist wichtig, obwohl Sie dies aufgrund der Statistiken des CAPSTONE CubeSat allein vielleicht nicht vermuten würden: Er ist etwa so groß wie ein Mikrowellenherd und wiegt nur 55 Pfund. Aber das Endziel des etwa sechsmonatigen Aufenthalts des Raumfahrzeugs in der Mondumlaufbahn ist es, eine günstige Flugbahn für eine bemannte Station zu bestimmen, die den Mond umkreisen wird. Einmal eingerichtet, könnte diese Plattform mit dem Namen Gateway ein ganz neues Kapitel der bemannten Weltraumforschung aufschlagen.
Betrachten Sie CAPSTONE (was für Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment steht) als den ersten Schritt im Weltraum im Artemis-Programm der NASA, einem ehrgeizigen Plan, Menschen bis Mitte dieses Jahrzehnts zum Mond zurückzubringen. Die Gateway-Plattform könnte als Zwischenstation für Mondlander, als Versorgungsknotenpunkt für Astronauten, die den Mond erkunden, oder sogar als Transferpunkt für Missionen zum Mars und darüber hinaus genutzt werden.
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Die Mission ist nicht nur eine große Sache für das Artemis-Programm und die Erforschung des öffentlichen Weltraums: Sie ist insbesondere das Ergebnis einer Flickenteppich-Zusammenarbeit zwischen der Privatindustrie und der Weltraumbehörde. Die Liste der Partner auf der NASA-Website für die Mission umfasst:
Und natürlich Rocket Lab für die Startdienste.
CAPSTONE startet an Bord einer Rocket Lab Electron-Rakete vom Standort des Unternehmens auf der abgelegenen neuseeländischen Halbinsel Māhia. „Dies ist die höchste Masse und das leistungsstärkste Elektron, das jemals mit großem Abstand fliegen musste“, sagte Beck. „Das Fahrzeug ist leistungsmäßig absolut am Limit.“
Zusätzlich zum eigentlichen Start der Mission hat Rocket Lab eine spezielle Variante seines Photon-Raumschiffs für dieses Unterfangen entwickelt, das es Lunar Photon nennt. Dieses Raumschiff wird über einen Zeitraum von etwa sechs bis acht Tagen eine Reihe von Umlaufbahnen durchführen, wodurch die Geschwindigkeit und der Höhepunkt der Umlaufbahn im Laufe der Zeit erhöht werden. Dann wird Photon die letzte Verbrennung durchführen, die als translunare Injektion bezeichnet wird, die es auf seinen Kurs zum Mond bringen wird. Etwa 20 Minuten nach der Injektion trennen sich Photon und CAPSTONE und der CubeSat allein führt die verbleibenden Manöver durch, um seine Zielumlaufbahn um den Mond zu erreichen.
„Der Mond ist weit weg“, sagte Beck und bezog sich auf die Komplexität der Manöver von Photon. „Du reist mit enormer Geschwindigkeit. Es braucht also nur den kleinsten Bruchteil eines Winkelfehlers oder eines Geschwindigkeitsfehlers, und Sie schießen einfach weit an der Stelle vorbei, an der Sie sein müssen.“
„Es ist, als würde man eine Kugel Millionen von Kilometern abfeuern, und sie muss genau am richtigen Ort sein.“
Eine ungewöhnliche Umlaufbahn
Die genaue Umlaufbahn, die CAPSTONE erforschen wird, wird als nahezu geradliniger Halo-Orbit (NRHO) bezeichnet. Diese Umlaufbahn in Form einer Halskette wird CAPSTONE der Mondoberfläche bis zu 1.000 Meilen und bis zu 40.000 Meilen weit davon entfernt bringen. Obwohl die Form seltsam ist, ist es eine sehr stabile Umlaufbahn, was eine höhere Effizienz und einen geringeren Treibstoffverbrauch bedeutet. NRHO hatte es mit konkurrierenden Umlaufbahnen zu tun, einschließlich einer niedrigen Mondumlaufbahn und einer entfernten rückläufigen Umlaufbahn als ideale Flugbahn für Gateway; aber wie die NASA erklärtNRHO ist eine Option „das Beste aus beiden Welten“, die Astronauten einen einfachen Zugang zur Mondoberfläche, eine kontinuierliche Sichtlinie zur Erde (und Kommunikation mit ihr) und Zugang zum Weltraum bietet.
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Aber das Testen der NRHO-Umlaufbahn ist nicht der einzige Punkt der Mission. Der CubeSat wird der NASA auch helfen, die Navigation zu verstehen oder eine genaue Schätzung der Flugbahn von Gateway und der Positionshaltung zu erstellen.
„Da der NRHO geringfügig stabil ist, benötigen Gateway und CAPSTONE etwa einmal pro Woche einen sanften ‚Stupser‘, um im Orbit zu bleiben“, erklärte Ethan Kayser, Designleiter der CAPSTONE-Mission bei Advanced Space in einem Reddit-Beitrag. „CAPSTONE wird die gleiche Strategie anwenden, um diese Manöver zum Halten der Position zu entwerfen und auszuführen, die einmal bei jeder Umdrehung stattfinden.“ Die acht von Stella Exploration gebauten Antriebsdüsen werden der Schlüssel zur Durchführung dieser Manöver sein.
CAPSTONE wird seine Mondumlaufbahn am 13. November erreichen. Nach einer rund sechsmonatigen Orbitalmission plant die NASA, das Raumschiff am Ende seiner Lebensdauer auf dem Mond abstürzen zu lassen. Der Start soll während eines sofortigen Startfensters um 5:55 Uhr EDT am Dienstag, den 28. Juni stattfinden, also folgen Sie unbedingt Tech für Live-Berichterstattung und Berichterstattung über das Ergebnis des Missionsstarts.