Nave espacial del tamaño de microondas lanzada para probar una nueva órbita entre la Tierra y la Luna

El pequeño satélite, llamado A cubesat, del tamaño aproximado de un horno de microondas y con un peso de solo 55 libras (25 kilogramos), pero será el primero en probar una órbita única alrededor de la luna. El CubeSat actuará como guía para Gateway, un puesto avanzado lunar que actuará como una estación de paso entre la Tierra y la Luna para los astronautas.

La órbita, llamada órbita recti proximal de la corona, es muy alargada y proporciona estabilidad para misiones de largo alcance y requiere poca energía para su mantenimiento, que es exactamente lo que necesitará Gateway. La órbita se encuentra en un punto de equilibrio en la atracción gravitacional de la Luna y la Tierra.

La misión, llamada Cislunar Autonomous GPS Technology Operations and Navigation Experience, conocida como CAPSTONE, despegó de la plataforma de lanzamiento el martes a las 5:55 a.m. ET. El CubeSat se lanzó en un cohete Electron de Rocket Lab desde el Complejo de Lanzamiento 1 de la compañía en Nueva Zelanda.

Alcanzará su punto de órbita en tres meses y luego pasará los próximos seis meses en órbita. La nave espacial podría proporcionar más datos sobre los requisitos de potencia y empuje para la puerta.

La órbita de CubeSat llevará la nave espacial a 1.000 millas (1.609,3 km) de un polo lunar en su corredor más cercano y a 43.500 millas (70.006,5 km) del otro polo cada siete días. El uso de esta órbita sería más eficiente energéticamente para las naves espaciales que entran y salen de la puerta porque requiere menos empuje que las órbitas más circulares.

La nave espacial en miniatura también se utilizará para probar las capacidades de comunicación de la Tierra desde esta órbita, que ofrece una vista clara de la Tierra mientras brinda cobertura del polo sur de la Luna, donde se espera que aterricen los primeros astronautas de Artemis en 2025.

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El Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA, que ha estado orbitando la Luna durante 13 años, proporcionará un punto de referencia para CAPSTONE. Las dos naves espaciales se comunicarán directamente entre sí, lo que permitirá a los equipos en la Tierra medir la distancia exacta entre cada uno y su hogar en la ubicación de CAPSTONE.

La colaboración entre las dos naves espaciales podría probar el software de navegación autónomo de CAPSTONE, llamado CAPS, o el Sistema de Posicionamiento Autónomo Cislunar. Si este software funciona como se espera, podría ser utilizado por futuras naves espaciales sin depender del seguimiento desde la Tierra.

«La misión CAPSTONE es una valiosa introducción no solo a Gateway, sino también a la nave espacial Orion y al sistema de aterrizaje humano», dijo Nujoud Merancy, jefe de la Oficina de Planificación de Misiones de Exploración de la NASA en el Centro Espacial Johnson en Houston. «Gateway y Orion utilizarán datos de CAPSTONE para validar nuestro modelo, que será fundamental para las operaciones y la planificación de misiones futuras».

Pequeños satélites para grandes misiones

La misión CAPSTONE es una demostración rápida y de bajo costo con el objetivo de ayudar a sentar las bases para futuras naves espaciales pequeñas, dijo Christopher Baker, Gerente del Programa de Tecnología de Naves Espaciales Pequeñas para la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA.

Las misiones pequeñas que se pueden ensamblar y lanzar rápidamente a un costo menor significan que pueden aprovechar oportunidades que las misiones más grandes y costosas simplemente no pueden.

«A menudo, en las pruebas de vuelo, aprendes del fracaso, si no más, de lo que aprendes del éxito. Podemos asumir más riesgos, sabiendo que existe la posibilidad de fallar, pero podemos aceptar esa falla para pasar a capacidades avanzadas». «En este caso, el fracaso es una opción».

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Las lecciones aprendidas de las misiones CubeSat más pequeñas podrían beneficiar a las misiones más grandes en el futuro, y los CubeSat ya han comenzado a identificar destinos más desafiantes desde la órbita terrestre baja.

Cuando el módulo de aterrizaje InSight de la NASA estaba en su viaje de casi siete meses a Marte en 2018, no estaba sola. Dos naves espaciales del tamaño de una maleta, llamadas MarCO, siguió a InSight en su viaje. Fueron los primeros satélites cúbicos en volar al espacio profundo.

Durante la entrada, el aterrizaje y el aterrizaje de InSight, los satélites MarCO recibieron y transportaron desde la sonda para que la NASA supiera que InSight estaba a salvo en la superficie del Planeta Rojo. Se llaman EVE y WALL-E por los robots de la película de Pixar de 2008.

El hecho de que pequeños satélites llegaran a Marte y volaran detrás de InSight a través del espacio entusiasmó a los ingenieros. Los satélites Cube continuaron sobrevolando Marte después de que Insight aterrizara, pero se quedaron en silencio a finales de año. Pero el MarCO fue una excelente prueba de cómo los CubeSats podían realizar misiones más grandes.

Estas pequeñas pero poderosas naves espaciales desempeñarán un papel de apoyo nuevamente en septiembre, cuando la misión DART, o la prueba de redirección de doble asteroide, colisionará intencionalmente con Demorphos mientras orbita el asteroide cercano a la Tierra Didymos para alterar el movimiento del asteroide en el espacio.

La colisión será registrada por LICIACube, o cubo de luz italiano para imágenes de asteroides, que es el satélite cúbico adjunto proporcionado por la Agencia Espacial Italiana. El CubeSat viaja del tamaño de un maletín en DART, que se lanzó en noviembre de 2021, y se publicará antes del impacto para que pueda registrar lo que sucede. Tres minutos después del impacto, el CubeSat será volado por Dimorphos para capturar fotos y videos. El video de la colisión se transmitirá a la Tierra.
los La misión Artemis I también llevará tres CubeSats del tamaño de una caja de cereales. que interrumpe un viaje al espacio profundo. Por separado, pequeños satélites medirán el hidrógeno en el polo sur de la luna y mapearán los depósitos de agua en la luna, realizarán sobrevuelos de la luna y estudiarán las partículas y los campos magnéticos que fluyen del sol.

Tareas más asequibles

La misión CAPSTONE se basa en la asociación de la NASA con empresas comerciales como Rocket Lab, Stellar Exploration, Terran Orbital Corporation y Advanced Space. La misión lunar se construyó utilizando un contrato de investigación innovador para pequeñas empresas a un precio fijo, en menos de tres años y por menos de 30 millones de dólares.

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Las grandes misiones pueden costar miles de millones de dólares. El rover Persevering, que actualmente está explorando Marte, tiene un costo de más de $ 2 mil millones y la misión Artemis I es de $ 4,1 mil millones, según una revisión de la Oficina del Inspector General de la NASA.

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Este tipo de contratos podría aumentar las posibilidades de misiones pequeñas y asequibles a la Luna y otros destinos al tiempo que crea un marco para el apoyo comercial para futuras operaciones lunares, dijo Baker.

Baker espera que las misiones de naves espaciales pequeñas aumenten el ritmo de la exploración espacial y el descubrimiento científico, y CAPSTONE y otros CubeSats son solo el comienzo.

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