Орбиту будущей окололунной станции Gateway опробуют экспериментальным кубсатом

Американское космическое агентство NASA планирует до запуска первых модулей будущей окололунной станции Gateway, которая будет выведена на экзотическую гало-орбиту, отправить на ту же орбиту малый спутник стандарта CubeSat. С его помощью планируется точно измерить характеристики выбранной траектории, а также проверить систему автономной навигации, способную работать без помощи с Земли. Лунный спутник-«предшественник» разработает и построит коммерческая компания Advanced Space, о контракте с ней NASA объявило 13 сентября.

Отметим, что окололунную обитаемую станцию Lunar Orbital Platform-Gateway планируют создать США в партнерстве с ЕС и Японией. Как ожидается, первый модуль станции отправится к Луне в 2022 году.

В июле 2019 года NASA и Европейское космическое агентство определили орбиту для будущего лунного форпоста — выбор траектории в этом случае был непростой задачей, поскольку она, с одной стороны, должна обеспечивать почти постоянное присутствие станции в поле зрения земных средств связи, с другой — не требовать больших затрат топлива для перелета с Земли и к тому же быть достаточно стабильной. В итоге специалисты подобрали довольно экзотическую гало-орбиту вокруг одной из точек Лагранжа системы Луна — Земля, которая при этом выглядит почти как обычная высокоэллиптическая орбита вокруг Луны с перицентром в 1,6 тысячи и апоцентром в 70 тысячах километров от спутника.

Дабы убедиться, что расчеты верны, NASA решило предварительно опробовать выбранную орбиту специальным спутником-предшественником, который, в соответствии с контрактом на сумму $13,7 млн, создадут Advanced Space в партнерстве с Tyvak Nano-Satellite Systems. Как ожидается, аппарат отправится к Луне в декабре 2020 года.

Устройство, получившее название CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment), будет соответствовать стандарту CubeSat. Уточним, что такие спутники состоят из «кубиков» со стороной в 10 сантиметров, а количество этих кубиков обозначается числом с буквой U (unit). Лунный кубсат будет довольно крупным — 12U, то есть размером с микроволновку. На его борту будет установлена система связи, которая должна, помимо обмена данными с Землей, сыграть роль автономной навигационной системы: по параметрам радиосигнала она будет определять скорость и расстояние аппарата от зонда Lunar Reconnaissance Orbiter, работающего на орбите Луны с 2009 года. Задача этого эксперимента — показать, что навигационная система, основанная на измерении положения двух космических аппаратов, достаточно надежна.

Кроме того, с помощью CAPSTONE планируется проверить экономичный способ доставки грузов на окололунную орбиту — аппарат будет выведен на орбиту Земли в качестве попутной нагрузки ракетой сверхлегкого класса, а двигаться к Луне он будет по низкозатратной, но очень «долгой» траектории — путешествие в один конец займет три месяца.

Источник: N+1