سيكون القمر المكعب كبستون CAPSTONE بحجم فرن الميكروويف ويبلغ وزنه 55 رطلاً فقط بمثابة أول مركبة فضائية تختبر مدارًا قمريا بيضاويًا Elliptical Lunar Orbit فريدًا كجزء من ما يطلق عليه عمليات تكنولوجيا نظام تحديد المواقع ذاتية التشغيل سيلونر وتجربة الملاحة Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE). كمقدمة للبوابة القمرية Gateway ، وهي نقطة استيطانية تدور حول القمر وهي جزء من برنامج أرتميس Artemis التابع لناسا ، سيساعد كبستون CAPSTONE في تقليل المخاطر على المركبات الفضائية المستقبلية (البوابة القمرية) من خلال التحقق من صحة تقنيات الملاحة المبتكرة والتحقق من ديناميكيات هذا المدار على شكل هالة Halo-Shaped Orbit . م(1)

 

المدار ، المعروف رسميًا باسم مدار الهالة القريب من المستقيم القريب Near Rectilinear Halo Orbit (NRHO) ، ممدود بشكل كبير. موقعه عند نقطة توازن دقيقة نسبة إلي جاذبية الأرض والقمر يوفر الاستقرار للبعثات طويلة المدى مثل البوابة القمرية ويتطلب الحد الأدنى من الطاقة للمحافظة علي هذا الموقع. مدار كبستون CAPSTONE أيضًا يوفر موقعًا يمثل منطقة انطلاق مثالية للبعثات إلى القمر وما بعده. المدار سيجلب كبستون CAPSTONE إلى مسافة 1000 ميل من قطب قمري واحد في فترة مروره القريب و إلي مسافة 43500 ميل من القطب الآخر في ذروته كل سبعة أيام ، مما يتطلب قدرة دفع أقل للمركبات الفضائية التي تطير من وإلى سطح القمر مقارنة بالمدارات الدائرية الأخرى.

 

بعد رحلة مدتها ثلاثة أشهر إلى وجهته المستهدفة ، سيدور القمر المكعب كبستون CAPSTONE حول هذه المنطقة الموجودة حول القمر لمدة ستة أشهر على الأقل لفهم خصائص المدار. على وجه التحديد ، ستتحقق من متطلبات الطاقة Power والدفع Propulsion للحفاظ على مداره كما تنبأت نماذج Models ناسا ، مما يقلل من عدم اليقين اللوجستي Logistical Uncertainties . كما سيُظهر موثوقية الحلول المبتكرة للملاحة من مركبة فضائية إلى مركبة فضائية Spacecraft-to-Spacecraft Navigation Solutions بالإضافة إلى اختبار قدرات الاتصال مع الأرض. يوفر مدار الهالة القريب من المستقيم القريب NRHO ميزة التواصل مع الأرض دون عائق بالإضافة إلى تغطية القطب الجنوبي للقمر Lunar South Pole .

 

لاختبار قدرات الملاحة الجديدة هذه ، لدى كبستون CAPSTONE حمولة ثانية مخصصة عبارة عن جهاز كمبيوتر للطيران Flight Computer وراديو Radio لإجراء العمليات الحسابية لتحديد مكان القمر المكعب CubeSat في مساره المداري. المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) التابعة لناسا والتي تحلق حول القمر منذ عام 2009 م، ستكون بمثابة نقطة مرجعية Reference Point لـلقمر المكعب كبستون CAPSTONE. المخطط للقمر كبستون CAPSTONE ، هو التواصل مباشرة مع LRO واستخدام البيانات التي تم الحصول عليها من هذا الإتصال المتبادل Crosslink لقياس المسافة التي تفصله عن المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية LRO ومدى سرعة التغير في المسافة بين المركبتين الفضائيتين ، والتي بدورها تحدد موقع كبستون CAPSTONE في الفضاء.

 

سيتم استخدام معلومات نظير-إلى-نظير Peer-to-Peer Information لتقييم برمجيات الملاحة الآلية Autonomous Navigation Software الخاصة بـالقمر المكعب كبستون CAPSTONE. إذا نجحت ، فإن تلك البرمجيات ، المشار إليه باسم النظام الذاتي لتحديد المواقع تحت القمري Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS) ، سيسمح هذا النظام للمركبات الفضائية المستقبلية بتحديد موقعها دون الحاجة إلى الاعتماد حصريًا على التتبع من الأرض. هذه القدرة يمكن أن تمكن العروض التقنية المستقبلية من العمل بمفردها دون دعم من الأرض والسماح للهوائيات الأرضية Ground-Based Antennas بإعطاء الأولوية للبيانات العلمية القيمة بدلا من تنفيذ المزيد من التتبع التشغيلي الروتيني.

 

من المقرر إطلاق القمر كبستون CAPSTONE في مايو 2022 م على متن الصاروخ إلكترون Electron التابع لشركة Rocket Lab من مجمع الإطلاق رقم 1 التابع للشركة في نيوزيلندا. مع جدول زمني طموح للغاية ، القمر كبستون CAPSTONE سيظهر ويعرض القدرات التجارية الرئيسية. سيختبر شركاء ناسا الأدوات المتطورة المستخدم في تخطيط المهام والعمليات ، مما يمهد الطريق ويوسع الفرص لبعثات فضائية واستكشافية صغيرة وبأسعار معقولة إلى القمر والمريخ ووجهات أخرى في جميع أنحاء النظام الشمسي. م(1)

.

أهداف المهمة Mission Objectives

 

• التحقق من خصائص مدار الهالة القريب من الخط المستقيم Cis-Lunar Near Rectilinear Halo Orbit للمركبة الفضائية المستقبلية (البوابة) .

 

• استعراض عملية الدخول Entering إلي هذا المدار الفريد و استعراض عملية الحفاظ Maintaining عليه الذي يوفر مسارًا عالي الكفاءة للإنتقال إلي سطح القمر والعودة.

 

• استعراض خدمات الملاحة من مركبة فضائية إلى مركبة فضائية والتي تسمح للمركبات الفضائية المستقبلية بتحديد موقعها بالنسبة إلى القمر دون الاعتماد حصريًا على عملية التتبع من الأرض.

 

• وضع أساس للدعم التجاري للعمليات القمرية المستقبلية.

 

• اكتساب الخبرة مع عمليات الإطلاق الصغيرة المخصصة للأقمار الصناعية المكعبة CubeSats خارج مدار الأرض المنخفض LEO ، إلى القمر ، وما بعده.

.

الإطلاق Launch

 

أعلن مركز أبحاث أميس التابع لناسا NASA Ames Research Center يوم 04 مارس 2022 م علي فيسبوك، أنه تم تحديد نافذة إطلاق جديدة لمهمة القمر المكعب CAPSTONE بين 3 مايو و 15 مايو!

 

سيتم إطلاق مستكشف البؤرة الاستيطانية لمهمة Artemis المستقبلية (برنامج بوابة ناسا القمرية NASA’s Gateway Program) ، من نيوزيلندا New Zealand ويتجه نحو القمر لاختبار مدار قمري فريد.

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكو

*******************************

مواضيع ذات صلة

• المسار الأرضي لمدار القمر الصناعي Satellite ground track

.