CAPSTONE: первый шаг на пути к окололунной станции

27 июня с новозеландского космодрома Махия должен состояться весьма примечательный запуск. Ракета Electron отправит к Луне спутник CAPSTONE. В случае успеха эта миссия войдет в историю сразу по нескольким причинам.

Цели и задачи спутника CAPSTONE

Спутник CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) был разработан компаниями Advanced Space и Tyvak Nano-Satellite Systems по заказу NASA. Он построен на основе платформы CubeSat (12U), его масса составляет 25 кг.

Главная задача CAPSTONE заключается в проверке почти прямолинейной гало-орбиты (Near-Rectilinear Halo Orbit, NRHO) с центром вокруг точки Лагранжа L2 системы Земля-Луна. Находящийся на ней аппарат будет приближаться на 3 тысячи км к южному полюсу Луны в перицентре, а в апоцентре удаляться от нее на 70 тысяч км.

Ключевая особенность NRHO-орбиты заключается в том, что в этом месте силы притяжения нашей планеты и ее спутника взаимно уравновешивают друг друга. То есть находящийся на ней космический аппарат практически не будет тратить топлива для удержания своей позиции. Именно поэтому NASA и ESA выбрали NRHO-орбиту для размещения окололунной орбитальной станции Gateway. В ходе своей девятимесячной миссии CAPSTONE должен будет на практике проверить ее долговременную стабильность.

Аппарат CAPSTONE. Источник: Rocket Lab

На CAPSTONE возложена и вторая задача. Спутник должен будет протестировать автономную навигационную систему, которая позволит определить его положение относительно зонда LRO без помощи наземных станций.

Разгонный блок Photon

Запуск CAPSTONE является весьма важной вехой не только для проекта Gateway, но и для компании Rocket Lab. Это первый груз, выводимый ей за пределы околоземной орбиты. В случае успеха ракета Electron также впишет себя в учебники космонавтики как самая маленькая ракета в истории, успешно отправившая груз к Луне. Длина носителя составляет 18 м, диаметр — 1,2 м, масса (в заправленном состоянии) — 12,5 тонны.

Снимок Земли, сделанный платформой Photon. Источник: Rocket Lab

Непосредственно доставкой CAPSTONE к Луне будет заниматься универсальная платформа Photon. Она создана на базе разгонного блока ракеты Electron и имеет собственный двигатель, системы ориентации и связи, солнечные панели для выработки энергии, а также возможность интеграции дополнительных компонентов.

Photon может применяться для выполнения целого ряда задач. Во-первых, его можно использовать в качестве спутника. В этой конфигурации заказчик предоставляет все необходимое оборудование, которое затем устанавливается специалистами Rocket Lab на борт платформы. Это позволяет сэкономить за счет отказа от необходимости строительства отдельного космического аппарата. «Спутниковая» версия Photon может взять до 170 кг полезной нагрузки.

Установленный на платформу Photon Lunar спутник CAPSTONE. Источник: Rocket Lab

Другое предназначение Photon — миссии за пределы низких околоземных орбит. Платформа может использоваться либо как межпланетный зонд, либо в качестве буксира для доставки космических аппаратов к другим небесным телам. Для этого применяется модифицированная версия, обладающая большими топливными баками и более мощными двигателями. Она способна взять до 40 кг полезной нагрузки. Грядущий запуск CAPSTONE станет «крещением» Photon в межпланетных миссиях.

Gateway и будущие межпланетные миссии Rocket Lab

Если CAPSTONE успешно справится со своей задачей и докажет стабильность NRHO-орбиты, это откроет дорогу для строительства станции Gateway. Ее сборка должна начаться в ноябре 2024 года, когда ракета Falcon Heavy отправит к Луне связку из электродвигательного модуля PPE и малого жилого модуля HALO.

Модули PPE и HALO в представлении художника. Источник: NASA

В рамках следующего этапа сборки к станции будет пристыкован жилой модуль I-Hab. Эта задача возложена на экипаж миссии Artemis IV. На данный момент ее запуск запланирован на 2026 год.

Венерианская миссия Rocket Lab (концепт). Источник: Rocket Lab

Что касается Rocket Lab, то успех платформы Photon позволит ей приступить к реализации своих планов по отправке зондов к другим планетам. Так уже в следующем году Rocket Lab собирается запустить собственную миссию к Венере, целью которой станет изучение ее атмосферы.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Пожар на стартовой площадке уничтожил ракету компании ABL Space
Таинственные темные кометы могут быть источником происхождения воды на Земле
Луна медленно удаляется от Земли и начинает влиять на нас
Juno сделал удивительное фото Юпитера
Новый квантовый компьютер установил рекорд скорости действия
Blue Origin демонстрирует технологию вертикальной посадки ракеты New Glenn: видео
Космическое кольцо: астрономы сфотографировали гиперсветящуюся галактику
Похищение «Луны-2»: как ЦРУ разузнали секреты советской космической программы под носом у КГБ
Ученые обнаружили недалеко от Солнца невероятно быстрый объект
Галактика-конструктор: телескоп Hubble сфотографировал необычного соседа Млечного Пути