Rocket Lab успешно отправила небольшой космический корабль НАСА на Луну, совершив сложный межпланетный запуск с первой попытки.
Стандартная (в основном) двухступенчатая ракета «Электрон» государственной аэрокосмической компании была поднята с площадки LC-1 в Новой Зеландии 28 июня и доставлена в космос крошечной 25-килограммовой (~55 фунтов) «Эксперимент по технологии эксплуатации и навигации окололунной автономной системы позиционирования» НАСА. (CAPSTONE) космический корабль на низкую околоземную парковочную орбиту без проблем. Как это довольно типично для большинства современных запусков Electron, для орбитальных операций и развертывания полезной нагрузки была включена небольшая «установочная ступень», но стартовая ступень и место назначения CAPSTONE были совсем не типичными.
Вместо небольшой и краткой настройки заурядной низкой околоземной орбиты перед стартовым этапом CAPSTONE была поставлена задача отправить космический корабль (и себя) с НОО (~ 300 километров) на лунную переходную орбиту с апоцентром 1,2. миллионов километров (~ 750 000 миль) от Земли.
МИССИЯ ПРОЙДЕНА УСПЕШНО! Окончательный двигатель HyperCurie завершен и #КЕПСТОУН отделился от Лунного Фотона, чтобы начать свое одиночное путешествие на Луну для @НАСА для проверки никогда ранее не летающей орбиты.
— Ракетная лаборатория (@RocketLab) 4 июля 2022 г.
Чтобы совершить этот подвиг, значительно модернизированная бочка Electron Lunar Photon должна была выполнять больше, чем полдюжины крупных ожогов распространяться почти на неделю и выживать во враждебных условиях, сохраняя при этом полный контроль. Вообще говоря, Rocket Lab предлагает три варианта опорной ступени: стандартная ступень с малой тягой и малым сроком службы для небольших корректировок орбиты вскоре после запуска; модернизированный Photon, который может служить либо долгоживущим спутником, либо основной сценой; и еще более модернизированный Photon с большими топливными баками и более мощным двигателем HyperCurie. С впечатляющей скоростью дельты V в 3200+ метров в секунду последний вариант может доставлять значительную полезную нагрузку на более высокие околоземные орбиты, но в первую очередь предназначен для миссий в дальнем космосе — отправки полезной нагрузки за пределы околоземной орбиты.
Rocket Lab хочет запустить собственную самофинансируемую миссию на Венеру, доставив туда один или несколько небольших атмосферных зондов, чтобы помочь приоткрыть завесу над хронически малоизученной планетой. Компания также выиграла контракт 2021 года на поставку пары направляющихся на Марс космических кораблей-автобусов Photon для исследовательской группы NASA Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorer (ESCAPADE) в 2024 году, а также имеет несколько заказов на более простые фотоны, которые будут поддерживать несколько более обычные миссии на околоземной орбите. .
Первый летный лунный фотон Rocket Lab.
Выступление Lunar Photon на CAPSTONE служит хорошим предзнаменованием для реализации этих амбициозных планов на будущее. Через несколько часов после выхода на орбиту Фотон начал процесс подъема на орбиту. В течение пяти дней «Фотон» совершил шесть крупных запусков, фактически делая все большие и большие «шаги» к Луне. Седьмой и последний запуск космического корабля увеличил его апоапсис почти в десять раз с ~ 70 000 до 1,2 миллиона километров от Земли, что официально поместило CAPSTONE на баллистическую лунную траекторию (BLT). Несмотря на высокую эффективность, траектория CAPSTONE означает, что ему придется подождать до ноября 2022 года, чтобы действительно выйти на орбиту вокруг Луны, используя свои собственные небольшие двигатели.
Оказавшись там, «CAPSTONE поможет снизить риск для будущих космических аппаратов, проверив инновационные навигационные технологии и проверив динамику» лунных почти прямолинейных гало-орбит (NRHO). Однако история этой странной лунной орбиты, которая сделает исследование поверхности Луны значительно менее удобным, гораздо менее гламурна. CAPSTONE, по сути, является крошечным предшественником программы NASA Artemis, которая, как утверждает агентство, поможет «установить первое долгосрочное присутствие на Луне».
На самом деле конкретные планы НАСА в настоящее время включают серию коротких и временных посадок человека в 2020-х годах. В то время как агентство заключило контракт со SpaceX на разработку потенциально революционного посадочного модуля Starship Moon для одиночной демонстрационной миссии без экипажа и экипажа, текущий план НАСА включает использование собственной ракеты Space Launch System (SLS) и космического корабля Orion в качестве своего рода лунного такси стоимостью 4 миллиарда долларов. доставить астронавтов с поверхности Земли на посадочный модуль Starship, ожидающий на лунной орбите. Затем Starship доставит этих астронавтов на поверхность, проведет около недели на земле, запустит их обратно на лунную орбиту и встретится с Орионом, что, наконец, вернет их на Землю.
Космический корабль НАСА Орион
Лунный звездолет. (Космос)
Служебный модуль Orion обеспечивает примерно половину дельты V, чем 50-летний служебный модуль НАСА «Аполлон», что серьезно ограничивает его полезность в дальнем космосе и делает безопасные полеты с экипажем на низкие лунные орбиты и обратно практически невозможными в одиночку. Вместо того, чтобы улучшать характеристики и гибкость космического корабля за счет модернизации или замены построенного в Европе служебного модуля (ESM) за последнее десятилетие, НАСА признало, что Orion когда-либо сможет отправлять астронавтов только на лунные орбиты, которые всегда были бы неудобны для наземных операций.
Конечная цель CAPSTONE, таким образом, состоит в том, чтобы убедиться, что космический корабль работает должным образом на этой компромиссной орбите, что необходимо только потому, что Orion не может достичь более низких лунных орбит, которые уже полностью изучены.
Космический корабль Rocket Lab отправляет миссию НАСА CAPSTONE на Луну
