Администрация NASA официально объявила о новой демонстрационной миссии под названием CAPSTONE 02. Этот проект станет важной вехой в подготовке к будущим пилотируемым полетам на Луну. Главная задача инициативы – отработка ключевых технологий, необходимых для безопасного и эффективного функционирования аппаратов в окололунной среде. Старт миссии намечен на 2027 год; в рамках программы будут выведены два компактных спутника, которые должны совместно проводить эксперименты по автономной ориентации, организации связи и выполнению сложных маневров сближения космических кораблей. Разработкой проекта занимается компания Advanced Space, выступающая генеральным подрядчиком.

Текущая миссия является продолжением первой аппаратуры CAPSTONE, запущенной в 2022 году. Этот аппарат вошел в историю как первый американский коммерческий космический аппарат, успешно функционирующий на гало-орбите околопрямолинейного типа (NRHO) вокруг Луны – именно такую траекторию NASA выбрало для своей будущей лунной станции Gateway. В ходе предыдущего этапа инженеры проверили системы автономной ориентации и связи в космическом пространстве, а также собрали ценные данные о поведении аппарата и стабильности этой уникальной орбиты, что стало основой для новых исследований.

В то время как CAPSTONE был сосредоточен на демонстрации возможностей работы на выбранной траектории, CAPSTONE 02 значительно расширяет программу, приближая её к реальным условиям будущих экспедиций. Два идентичных спутника, каждый весом приблизительно в 400 килограммов и созданные компанией Terran Orbital Systems, должны будут выполнить серию контролируемых сближений, полетов по заданному маршруту и маневров стыковки. В процессе этих экспериментов будет собрана важная информация о том, как космические аппараты взаимодействуют под сложным влиянием гравитационных сил Земли и Луны.

Технологии, испытанные в рамках этого показательного мероприятия, послужат фундаментом для реализации будущих миссий программы «Артемида» и станут ключевым элементом той системы, которую NASA намеревается создать на траектории между Землей и Луной. Значительное внимание было уделено одному из наиболее затруднительных аспектов любой лунной экспедиции – осуществлению стыковки космических аппаратов в окололунном пространстве. В перспективе, например, кораблю «Орион» потребуется сблизиться с посадочными модулями для передачи астронавтов к месту высадки на поверхность Луны. На межпланетном участке, где гравитационное воздействие двух тел одновременно влияет на летательные аппараты, в отличие от обычных операций вокруг Земли, условия значительно сложнее и требуют совершенно иных методов ориентации.

Для реализации этой задачи спутники в рамках миссии CAPSTONE 02 будут поочередно выполнять роли «преследователя» и «цели». Специалисты планируют протестировать различные схемы сближения и совместного полета, используя современное оборудование: оптические датчики для визуального контроля, астрометрические наблюдения за положением звезд для ориентации в пространстве, а также наземные измерения для уточнения данных. Кроме того, миссия станет площадкой испытаний обновленных версий программного обеспечения навигации от NASA. Ключевое нововведение этого ПО заключается в том, что оно позволит космическим аппаратам самостоятельно и оперативно определять свое положение относительно друг друга, снижая зависимость от постоянных команд с наземных станций управления – это критически важно для дальнего космоса.