Программа «Артемида», ставящая своей целью возвращение людей на Луну, шаг за шагом близится к своей кульминации. Одной из важных задач, от решения которых зависит успех предстоящих высадок, является навигация — как на этапе полёта к Луне, так и непосредственно на её поверхности. Решить эту задачу призвана лунная система позиционирования CAPSTONE, создаваемая партнерами NASA.

Суть программы в следующем: для обеспечения работы системы в окололунное пространство будет выведен небольшой спутник (несколько десятков сантиметров в поперечнике и весом чуть более 20 кг). Его запуск планируется осуществить в мае 2022 года ракетой-носителем Electron компании Rocket Lab со стартового комплекса 1 компании в Новой Зеландии.

Путь к Луне займет около трех месяцев, после чего спутник займет свое место на довольно своеобразной орбите. Орбита, известная как «почти прямолинейная гало-орбита (NRHO)», пролегает в окрестностях одной из точек Лагранжа системы «Земля-Луна» и характеризуется значительным эксцентриситетом. Её периселений составляет 1600, а апоселений — около 70000 км. Период обращения составляет семь дней. Орбита построена таким образом, чтобы для наблюдения спутнику были доступны полярные области Луны.

Расчетное время активной работы спутника составляет шесть месяцев, на протяжении которых будет проведен ряд научных экспериментов и решено несколько инженерных задач. Своё точное позиционирование спутник будет производить благодаря данным, получаемым от работающего на лунной орбите с 2009 года LRO. После этого программное обеспечение Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), установленное на одном из бортовых компьютеров аппарата, сможет определять точное местоположение самого CAPSTONE, а также предоставлять информацию другим космическим аппаратам в окрестностях Луны об их координатах.

Данная навигационная система позволит разгрузить центры управления полётами от рутинных операций позиционирования управляемых ими аппаратов в пользу более важных задач.

Ещё одна цель, преследуемая этой миссией — изучение самой орбиты. Так, будет определено необходимое количество топлива и необходимая частота включения двигательной установки аппарата для его удержания на орбите. NRHO в силу ряда причин интересна учёным и инженерам как промежуточная во время перелётов «Земля-Луна», и определение особенностей поведения космических аппаратов важно для будущих миссий. 

Источник