Capstone
Capstone (kurz für Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) ist ein geplanter Kleinsatellit und Mondorbiter der NASA. Der Satellit soll frühestens im März 2022 auf den Weg zum Mond gebracht werden.[1] Er hat die Aufgabe, ein Navigationsverfahren im cislunaren Raum – dem Bereich zwischen Mond und Erde – zu erproben. Außerdem soll er eine neuartige Umlaufbahn um den Mond testen, bevor dort die Raumstation Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) stationiert wird.[2][3]
| Capstone | |
|---|---|
 | |
| Land: |  Vereinigte Staaten |
| Betreiber: |  NASA |
| Missionsdaten | |
| Masse: | 25 kg |
| Größe: | 22,6 × 22,6 × 34 cm (ohne Solarmodule) |
| Start: | Mai 2022 (geplant) [1] |
| Startplatz: | Rocket Lab LC-1 |
| Trägerrakete: | Electron/Photon |
| Status: | geplant |
| Bahndaten | |
| Umlaufbahn: | nahezu rektilinearer Halo-Orbit um den Mond |
| Bahnhöhe: | 1.500 – 70.000 km |
Satellit
Capstone ist ein 25 kg schwerer Cubesat im 12U-Format,[3][4] das heißt seine Abmessungen betragen im Transportzustand etwa 22,6 × 22,6 × 34 cm. Zur Stromversorgung besitzt er zwei Solarmodule, die nach dem Start ausgeklappt werden. Der Satellit kostet 13,7 Millionen US-Dollar und wird von dem kalifornischen Unternehmen Tyvak Nano-Satellite Systems gebaut. Die Firma Advanced Space in Colorado ist Generalauftragnehmer für das Projekt und liefert einzelne Module wie zum Beispiel das Navigationssystem.[5]
Neben den nötigen Systemen zum Erreichen der unten beschriebenen Missionsziele verfügt der Satellit auch über eine Kamera.[2]
Umlaufbahn und Missionsziele
Für den LOP-G wurde eine Umlaufbahn des Typs „nahezu rektilinearer Halo-Orbit“ gewählt. Anders als äquatornahe Bahnen, wie sie zum Beispiel bei den Apollo-Missionen genutzt wurden, ermöglicht dieser Halo-Orbit einen ständigen Sicht- beziehungsweise Funkkontakt zur Erde. Außerdem eignet er sich als Ausgangspunkt für Mondlandungen in sehr verschiedenen Breitengraden. Unter diesen Vorgaben ist der Orbit Berechnungen zufolge auch besonders stabil, sodass nur wenig Treibstoff für Bahnkorrekturen benötigt wird. Die Capstone-Mission soll diese theoretischen Annahmen überprüfen.[2][4]
Eine weitere Aufgabe des Satelliten ist die Erprobung eines indirekten Navigationsverfahrens: Capstone soll seine Position relativ zu dem Mondsatelliten Lunar Reconnaissance Orbiter bestimmen, der wiederum mit Unterstützung von Erdstationen navigiert.[2]
Außerdem nannte die NASA als Missionsziele den Gewinn von Erkenntnissen über[4]
- den Anflug des nahezu rektilinearen Halo-Orbits aus einer hocheffizienten Transferbahn,
- den Start zum Mond mit einem Rideshare-Flug oder einer Kleinrakete und
- die Nutzung kommerzieller Raumfahrtdienstleistungen für die Missionsplanung und den schnellen Start eines Tiefraum-Cubesats.
Missionsverlauf (geplant)
Capstone soll im März 2022 auf einer Electron-Kleinrakete vom Rocket Lab Launch Complex 1 in Neuseeland gestartet werden.[1] Die Rakete setzt den Satelliten zusammen mit einem Photon-Raumschlepper in eine niedrige Erdumlaufbahn aus; Photon befördert ihn dann weiter in eine Transferbahn zum Mond. Von dort aus soll Capstone mit eigenem Antrieb innerhalb von drei Monaten den Halo-Orbit anfliegen. Die Dauer der anschließenden Hauptmission setzte die NASA mit einem halben Jahr an.[3][5]
Einzelnachweise
- What is Capstone? NASA, abgerufen am 2. März 2022.
- Stephen Clark: NASA to fly CubeSat pathfinder for Gateway in unique lunar orbit. Spaceflight Now, 26. September 2019.
- Stephen Clark: NASA picks Rocket Lab to launch lunar CubeSat mission. Spaceflight Now, 15. Februar 2020.
- NASA Funds CubeSat Pathfinder Mission to Unique Lunar Orbit. NASA-Pressemeldung vom 13. September 2019.
- Jeff Foust: NASA cubesat to test lunar Gateway orbit. Spacenews, 16. September 2019.