月への新しい道を切り開く

Rocket Lab (ロケットラボ) は、月周回衛星「CISLUNAR Autonomous Position System Technology Operations and Navigation Experiment」（通称CAPSTONE）を打ち上げようとしています。

Terran Orbital (テランオービタル) の Tyvak Nano-Satellite Systems, Inc. が設計・製造し、Advanced Space が所有・運用するこの経路探索用55ポンドキューブサットは、月周辺の NRHO を試験する最初の宇宙船となり、将来の月探査に道を開くものです。

この軌道は、地球と月からの重力の相互作用により、ほぼ安定した軌道を形成することができ、宇宙船を月軌道に維持するためのほとんどの作業を物理学で行うことができる、宇宙の重力スイートスポットになると研究者たちは期待しています。NASAは、この軌道に大きな計画を持っています。NASAは、より大きな宇宙船を月軌道に乗せることを望んでいます。

月周回衛星「ゲートウェイ」を含む大型の宇宙船を月周回軌道に投入し、「アルテミス」計画の一環として、宇宙飛行士が月面に降り立つための基地を提供することを期待しているのです。

この軌道では、CAPSTONE は7日ごとに月の極に接近して1,000マイル、ピーク時にはもう一方の極から43,500マイルまで接近するため、他の円軌道に比べて月面を往復する宇宙船に必要な推進能力が少なくなります。

CAPSTONE は、この軌道の特性を理解するために、少なくとも6ヶ月間、月周辺のこの領域を周回することが期待されています。具体的には、NASAのモデルで予測された軌道を維持するための推進力の必要性を検証し、運用経験を積むことで、ロジスティクスの不確実性を低減します。また、以下を含む革新的な航法ソリューションの実証も行います。

また、宇宙船間の航行や、地球の地上局との一方向の測距機能など、革新的な航法ソリューションも実証します。NRHOは、将来の月探査の通信ニーズに対して、月の南極をカバーするだけでなく、地球を遮るもののない視界を提供するという利点を備えています。

ミッションの目的

– 将来の宇宙船のために、cis-lunar の Near Rectilinear Halo Orbit の特性を検証する。

– 月面に効率よく往復できるこのユニークな軌道への投入と維持の実証。

– 将来の月探査を商業的に支援するための基盤を構築する。

– 将来の宇宙船が地球からの追跡のみに頼ることなく、月に対する自分の位置を決定できる宇宙船-宇宙船間のナビゲーションサービスを実証する。

– ディープスペースネットワーク（DSN）信号とチップスケール原子時計を用いた一方向の測距技術を実証する。月周辺にいる多くのユーザが位置と航法を決定できるようにする。

– 地球低軌道から月、さらにその先まで、CubeSat の小型専用打上げの経験を積む。

フライ・ミー・トゥ・ザ・ムーン、できるだけ効率よく飛ばそう

Rocket Lab (ロケットラボ) の打上げでは、通常、地表から高度500〜1,200kmの軌道に宇宙船を投入しています。今回は、エレクトロンとフォトンを組み合わせて、いつもより少し遠くまで宇宙船を飛ばします。約130万km先です。

「CAPSTONE」は、ロケットラボの「Electron (エレクトロン)」ロケットで地球低軌道に打ち上げられ、Rocket Lab の「Lunar Photon」宇宙船バスで弾道的に月面に移動されます。1960年代から70年代にかけて行われたアポロ計画では、月へのフリーリターン軌道をとっていましたが、この弾道的月着陸では、小型ロケットで CAPSTONE を遠い軌道に送り出すことができます。