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CAPSTONE、NASAの月探査機「Artemis」の新軌道をテストするために打ち上げられる

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2022年6月28日火曜日、ニュージーランドのマヒア半島のロケットラボ発射場1から Rocket Lab (ロケットラボ) のエレクトロンロケットに乗って打ち上げられた CAPSTONE の画像。 Photo by Rocket Lab

CAPSTONE、NASAの月探査機「Artemis」の新軌道をテストするために打ち上げられる。ユニークな月軌道をテストするために設計されたNASAの CubeSat は、安全に宇宙で、月への旅の最初の行程にあります。この宇宙船は、NASAとその民間および国際的なパートナーによって建設され、宇宙飛行士ミッションを含むNASAの Artemis プログラムをサポートする月宇宙ステーション、Gateway 用に将来的に意図された軌道に向かっている。

宇宙技術ミッション本部副本部長のジム・ロイター氏は、今回の件について以下のように述べています。

CAPSTONE は、商業パートナーとの協力が、月やその先の探査というNASAの野心的な計画にとっていかに重要かを示す一例です。私たちは、このミッションの成功に感動し、CAPSTONE が月に到着した後に何をするのか楽しみにしています。

CAPSTONE は現在、地球低軌道を周回しており、目標とする月軌道に到達するまでには約4ヶ月かかる予定です。NASAは、NASAの「アイズ・オン・ザ・太陽系」インタラクティブ・リアルタイム3Dデータビジュアライゼーションを使って、探査機の旅をライブで見ることができるよう、一般の方々を招待しています。打ち上げの約1週間後から、CubeSat と一緒に仮想的に太陽系を見ることができるようになります。NASAのエイムズ研究所のホームページやツイッター、フェイスブックで、CAPSTONE がいつ見られるかをお知らせします。

CAPSTONE は、Rocket Lab の惑星間飛行用第3段「ルナ・フォトン」に取り付けられ、深宇宙へと旅立ちます。打ち上げ後まもなく、Lunar Photon は Electron の2段目から分離。その後6日間、定期的にエンジンを点火し、地球低軌道を越えて加速し、Photon は CubeSat を月への弾道的な月遷移軌道に放出する予定です。その後、CAPSTONE は自身の推進力と太陽の重力を利用して、月までの残りの距離を移動します。この重力駆動軌道により、CubeSat が月に到達するために必要な燃料の量を大幅に削減することができます。

CAPSTONE の主任研究員であり、NASAに代わって CAPSTONE を所有・運用する Advanced Space のCEOである Bradley Cheetham 氏は次のように述べています。

打ち上げのために宇宙船を届けることは、NASAや産業界のパートナーを含むミッションチーム全体にとって達成感のあることでした。は、我々のチームは現在、6日後の宇宙船の分離と初期取得の準備を行っています。

CAPSTONE は、月面で NRHO (Near rectilinear halo orbit) と呼ばれる細長い軌道に入る予定です。NRHO に入ったCAPSTONE は、月の北極から1000マイル(約1500km)、南極から43,500マイル(約1500km)の範囲を飛行する。これを6日半ごとに繰り返し、少なくとも6ヶ月間はこの軌道を維持し、力学的な研究を行います。

カリフォルニア州シリコンバレーにあるNASAエイムズ研究所の CAPSTONE プロジェクトマネージャーである Elwood Agasid 氏は、以下のように述べています。

CAPSTONE は多くの点でパスファインダーであり、これまで飛行したことのない月の周りの軌道を航行しながら、ミッション期間中にいくつかの技術能力を実証します。CAPSTONE は、Artemis、Gateway、そして将来の月探査のための商業支援のための基礎を築いています。

CAPSTONE はミッションの間、NRHO での運用に関するデータを提供し、主要な技術を紹介する。このミッションの Cislunar Autonomous Positioning System は、NASAの Small Business Innovation Research プログラムの支援を受けて Advanced Space が開発した宇宙船間のナビゲーションおよび通信システムで、NASAの Lunar Reconnaissance Orbiter と連携して2つの月周回宇宙船間の距離を決定する。

この技術により、将来の宇宙船は地球からの追跡だけに頼ることなく、宇宙での位置を決定できるようになるかもしれません。また、CAPSTONE は無線機に新しい精密な一方向距離測定機能を搭載しており、宇宙空間での運用に必要な地上ネットワークの時間を短縮することができます。

ニュージーランドは CAPSTONE の打ち上げを主催するだけでなく、ニュージーランドのビジネス・イノベーション・雇用省およびカンタベリー大学主導のチームは、月周回宇宙船を追跡する研究活動においてNASAと協力しています。ニュージーランドは、NASAの21世紀の月探査計画に参加する国々の宇宙開発協力の指針となる実用的な原則を定めた「アルテミス協定」の策定に協力した。2021年5月、ニュージーランドは11番目の国として「アルテミス協定」に署名した。

電子レンジサイズの CubeSat は、Terran Orbital の Tyvak Nano-Satellite Systems が設計・製造したものです。CAPSTONE には、Stellar Exploration, Inc.、Space Dynamics Lab、Tethers Unlimited, Inc.、Orion Space Systems が参加しています。

NASAの宇宙技術ミッション本部(STMD)内の小型宇宙船技術プログラムが、この実証ミッションに資金を提供しています。このプログラムは、カリフォルニア州シリコンバレーにあるNASAのエイムズ研究センターを拠点としています。CAPSTONE のナビゲーション技術の開発は、同じくSTMD内のNASAの中小企業技術革新研究・中小企業技術移転(SBIR/STTR)プログラムによって支援されています。

NASAの探査システム開発ミッション本部内の Artemis キャンペーン開発部門は、打ち上げに資金を提供し、ミッションの運用をサポートします。フロリダ州のNASAケネディ宇宙センターの打ち上げサービスプログラムが、打ち上げサービスを管理します。NASAのジェット推進研究所は、NASAのディープスペースネットワーク、アイリス無線設計、画期的な1ウェイナビゲーションアルゴリズムによる通信、追跡、テレメトリダウンリンクをサポートしています。