Nova missão de demonstração de tecnologia de pequenas naves espaciais na Lua

A NASA está trabalhando com a indústria para avançar na próxima fase da infraestrutura cislunar para o programa Artemis da agência e a Base Lunar, incluindo recursos orbitais e demonstrações. Ao abrigo de um contrato adjudicado à Advanced Space, a missão CAPSTONE 02 da agência demonstrará operações de encontro e proximidade, navegação autónoma e capacidades de comunicação cislunar, ao mesmo tempo que continuará a caracterizar o ambiente de radiação na Lua.

A missão CAPSTONE 02, com lançamento previsto para 2027, usará duas pequenas espaçonaves em órbita lunar para facilitar essas demonstrações e apoiar futuras missões lunares e do espaço profundo da NASA.

Originais da NASA Demonstração CAPSTONEabreviação de Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment, tornou-se a primeira missão comercial dos EUA à Lua e a primeira espaçonave a operar em uma órbita de halo quase retilínea ao redor da Lua. Esta é uma órbita quase estável, graças à atração interativa da gravidade da Terra e da Lua.

A missão validou com sucesso as capacidades de comunicação, rede e navegação autônoma, ao mesmo tempo em que reuniu experiência operacional no espaço cislunar. A segunda missão CAPSTONE expande essas conquistas, fazendo a transição da validação de órbita para demonstrações que informarão a futura exploração lunar e o desenvolvimento de infraestrutura.

A missão CAPSTONE 02 da NASA demonstrará tecnologias avançadas de navegação relativa para operações de encontro e proximidade no espaço cislunar. Estas técnicas são mais sofisticadas do que as utilizadas na órbita baixa da Terra e são concebidas para apoiar os astronautas da NASA à medida que atracam com sondas lunares em órbita cislunar, permitindo transferências seguras de tripulação de e para a superfície lunar.

A demonstração voará em duas espaçonaves idênticas de aproximadamente 400 kg (882 libras) da Terran Orbital Systems, Inc. Os operadores da missão conduzirão uma série de operações de encontro e proximidade e técnicas de vadiagem – ou vôo em formação – na órbita lunar com cada espaçonave para melhor compreender as trajetórias da espaçonave sob a influência simultânea das gravidades da Terra e da Lua, também conhecidas como órbitas de três corpos.

A missão CAPSTONE 02 usará medições de rastreamento terrestre, sensores ópticos e corpos celestes para ajudar uma espaçonave a localizar e encontrar outra. A missão aplicará estratégias de navegação semelhantes às planeadas para a abordagem da Orion a um módulo lunar no espaço profundo, ajudando a NASA a aumentar a confiança nestas técnicas para futuras explorações.

Cada nave espacial CAPSTONE 02 terá a capacidade de alternar entre as funções de ‘caçador’ e ‘alvo’, testando uma ampla gama de cenários operacionais sob uma variedade de condições ambientais no espaço cislunar. O transporte da tripulação para a superfície lunar a partir da órbita cislunar depende do conhecimento do desempenho dos sistemas de navegação durante essas operações. Como estas condições não podem ser totalmente recriadas na Terra, devem ser testadas no espaço.

A missão CAPSTONE 02 também servirá como teste operacional, permitindo o teste de três conjuntos de software de navegação desenvolvidos pela NASA. Cada aplicação de software irá recolher dados durante a trajetória de baixa transferência de energia do CAPSTONE 02, que o levará da Terra para além da Lua antes de se estabelecer numa órbita lunar. A espaçonave transportará uma carga de imagens ópticas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore para apoiar a demonstração de navegação, bem como capturar imagens da Lua. Além disso, a missão irá amadurecer ainda mais o software de navegação do Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar, que foi demonstrado pela primeira vez no CAPSTONE como um método para determinar a posição da espaçonave em relação a outras espaçonaves, sem depender do rastreamento baseado na Terra.

O conjunto de tecnologias do CAPSTONE 02 foi projetado para automatizar tarefas rotineiras de navegação, reduzir a dependência de dados tradicionais espaço-solo e permitir novos conceitos de missão que podem ser derivados de uma maior coordenação entre satélites. Além disso, as espaçonaves CAPSTONE 02 foram projetadas para implantação rápida e econômica, demonstrando um modelo de missão escalável e repetível.

“Esta missão representa um passo importante no amadurecimento das capacidades cislunares”, disse Sean Fuller, gerente da Base Lunar CAPSTONE. “Ao expandir as lições aprendidas com CAPSTONE para demonstrar conceitos operacionais cada vez mais sofisticados, CAPSTONE 02 estabelece as bases para a infraestrutura lunar e serviços comerciais que apoiam Artemis, a Base Lunar e futuras missões no espaço profundo.”

A missão CAPSTONE 02 é financiada pela Diretoria de Missões de Voo Espacial Humano da NASA com o apoio da Diretoria de Missões de Pesquisa e Tecnologia. A missão é gerenciada pela Small Spacecraft & Distributed Systems, com sede no Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, dentro da Diretoria de Missão de Pesquisa e Tecnologia. A NASA usou um contrato de Fase III de Pesquisa de Inovação para Pequenas Empresas para financiar a missão.

Para saber mais sobre a missão CAPSTONE da NASA, visite:

https://www.nasa.gov/mission/capstone02/