ماموریت قمری کپستون با بودجه ناسا به دنبال رفتن به جایی است که قبلاً هیچ کیوبستی نرفته است!!

هدف کپستون شبیه‌سازی مدار ایستگاه فضایی گتوی ناسا است.

تصویر هنری که فضاپیمای کپستون را در مداری نزدیک به (NRHO) به دور ماه نشان می‌دهد. (اعتبار تصویر: ناسا/فضای پیشرفته)

یک ماموریت کیوبست هدف بزرگی برای راستی‌آزمایی سنگ بنای عملیات آینده ناسا در ماه دارد.

CAPSTONE، مخفف “Cislunar Autonomous Positioning Technology System Operations and Navigation Experiment“، مداری به دور ماه را اشغال می‌کند که قبلا هرگز استفاده نشده بود تا مسیر ایستگاه فضایی گتوی را برای پشتیبانی از فضانوردان آینده آرتمیس در سطح ماه آزمایش کند.

مقامات ناسا یک کنفرانس مطبوعاتی و به‌روزرسانی وضعیت این ماموریت را چهارشنبه (25 می) پس از انتشار اخباری برگزار کردند که مأموریت کپستون زودتر از 6 ژوئن آغاز خواهد شد. (این اولین تاخیر کپستون نیست؛ کپستون در ابتدا قرار بود در سال 2021 راه اندازی شد، اما مسائل مربوط به کووید، برنامه را به سال 2022 عقب انداخت و همچنین در این سال چند بار کمی به تعویق افتاده است.)

کپستون قرار است از نیوزلند با موشک Rocket Lab Electron پرتاب شود. ماموریت فضاپیمای مایکروویو این است که در مداری نزدیک به (NRHO) در اطراف ماه مستقر شود.

کپستون ثبات مدار را تأیید می‌کند که می‌تواند تحت تأثیر غلظت جرم (mascons) در نزدیکی سطح ماه و سایر عوامل قرار گیرد. ناسا مشتاق است چنین اطلاعاتی را قبل از پرتاب ایستگاه فضایی پرمخاطب Gateway به یک NRHO قمری در اواخر دهه 2020 به دست آورد.

کریستوفر بیکر، مدیر برنامه فناوری فضاپیماهای کوچک در مأموریت فناوری فضایی ناسا در کنفرانس مطبوعاتی روز چهارشنبه گفت:

“فرای حمایت ما از برنامه آرتمیس، بخشی از آنچه این ماموریت را از دیدگاه من قانع کننده می‌کند این است که چگونه میل ما برای افزایش سرعت اکتشاف فضایی را پیش می‌برد.”

بیکر خاطرنشان کرد که کپستون توسط شرکای تجاری ساخته و مدیریت می‌شود. مدیریت پروژه ماموریت تقریبا 14 میلیون دلاری توسط شرکت Advanced Space کلرادو رهبری می‌شود. او گفت که درگیر کردن فضای تجاری در یک مأموریت قمری “نه تنها به حمایت از برنامه اصلی اکتشاف انسانی ما کمک می‌کند، بلکه به ما کمک می‌کند تا توانایی ماموریتهای کوچک را برای رسیدن به مقاصد جدید گسترش دهیم.”

تکنسینهای کپستون این فضاپیما را در Tyvak Nano-Satellite Systems، Inc. در کالیفرنیا بازرسی می کنند. (اعتبار تصویر: ناسا/دومینیک هارت)

NRHO کیوبست کپستون را در فاصله 1000 مایلی (1600 کیلومتری) از سطح ماه در نزدیکی قطب جنوب در پایینترین نقطه آن و تا ارتفاع 43500 مایلی (70000 کیلومتری) خواهد برد.

نزدیک شدن کم به ماه در نهایت به فضانوردان اجازه می‌دهد تا روی سطح فرود بیایند و بازگردند، مشروط بر اینکه مدار مورد نظر تأیید شود. بردلی چیتهام، مدیر اجرایی پیشرفته فضایی و محقق اصلی کپستون، در جریان کنفرانس مطبوعاتی گفت: NHRO همچنین امکان استفاده کارآمد از سوخت را فراهم می‌کند.

تنها پروژه‌های دیگری که برای انجام مدارهای سه جسمی به دور ماه تلاش می‌کنند شامل مأموریت چانگ ای ـ4 چین به سمت دور ماه و یک مأموریت روباتیک قبلی ناسا به نام (تا حدودی گیج‌کننده، همانطور که چیتام اشاره کرد) ARTEMIS است.

تصویری از مدار طی شده توسط فضاپیمای قبلی، ARTEMIS-P1، در ماه در سال 2010. (اعتبار تصویر: NASA/Goddard)

ARTEMIS قدیمیتر مخفف “شتاب، اتصال مجدد، آشفتگی و الکترودینامیک تعامل ماه با خورشید” است. این ماموریت از دو مورد از پنج فضاپیمای مورد استفاده برای یک صورت فلکی ماهواره‌های هلیوفیزیک ناسا به نام THEMIS تغییر کاربری داد که بین سال‌های 2007 و 2010 کار می‌کردند.

دو فضاپیما با نامهای ARTEMIS-P1 و ARTEMIS-P2، ایستگاه نگه‌داری را در اطراف نقاط لاگرانژ (نقاط پایدار گرانشی بین اجسام) در نزدیکی ماه آزمایش کردند. چیتام در آن دوره در مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا در مریلند کار می‌کرد و گفت که این ماموریت الهام‌بخش او برای ورود به مقطع کارشناسی ارشد برای دکترا بود.

چیتهام گفت: «این مأموریت شور و اشتیاق من را برای این مدارهای منحصربه‌فرد آغاز کرد که واقعاً به رشد این ایده‌ها و در نهایت مأموریت کپستون منجر شد.»

هدف اعضای تیم ماموریت کپستون بررسی میزان مصرف سوخت پیش‌بینی‌شده در NRHO و همچنین میزان عملکرد ناوبری زمینی از نظر ردیابی کیوبست است.

چیتهام گفت: “ما یک ایده عالی داریم که چگونه در آزمایشگاهی در دنور کار می‌کند. ما باید بفهمیم که چگونه روی یک فضاپیما در ماه کار می‌کند و تفاوتهای ظریف زیادی از این سیگنالها وجود دارد.”

کپستون همچنین قصد دارد سیستمهای ناوبری و ارتباطات فضاپیما به فضاپیما را با مدارگرد شناسایی ماه ناسا (LRO) آزمایش کند که از سال 2009 دور ماه می‌چرخد. با توجه به اینکه LRO برای انجام چنین ارتباطاتی طراحی نشده بود، این چالش کوچکی نیست.

چیتام گفت که او با گوددارد ناسا صحبت کرده است تا یاد بگیرد که چگونه این اتفاق بیفتد که “آموزش فوق‌العاده‌ای در مورد اینکه آن سیستم‌های آینده باید چگونه باشند، به دست آورده است تا بتوانیم فضاپیماهایی را در ماه داشته باشیم که با یکدیگر صحبت کنند.”

او گفت که این “شبکه‌های همتا به همتا” آینده به فضاپیماها اجازه می‌دهد تا اطلاعات حیاتی در مورد موقعیتها و وضعیت را مبادله کنند و قابلیتهای خود را از آنجا افزایش دهند.

هر زمان که ماه آینده پرتاب می‌شود، دینامیک مداری حکم می‌کند که کپستون در 15 اکتبر با زمان کمتر یا بیشتر در گذر بسته به تاریخ خروج آن از زمین به ماه می‌رسد.

کیوبست قرار است حداقل به مدت شش ماه در مدار خود کار کند، اگرچه فرصتهایی برای توسعه با فرض سالم ماندن فضاپیما وجود دارد و علم یا مهندسی قابل قبولی تولید می‌کند تا بودجه اضافی برای تمدید ماموریت فراهم شود.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

NASA-funded CAPSTONE moon mission seeks to go where no cubesat has gone before

By Elizabeth Howell 

https://www.space.com/capstone-cubesat-moon-mission-goals