Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) официально анонсировало новую демонстрационную миссию под названием CAPSTONE 02. Этот проект станет важным этапом в подготовке к будущим пилотируемым экспедициям на Луну. Основная цель инициативы — отработка ключевых технологий, необходимых для обеспечения безопасности и эффективности операций в окололунном пространстве. Запуск миссии, в рамках которой на лунную орбиту будут выведены два небольших спутника, запланирован на 2027 год.

Нынешняя миссия является прямым продолжением первого аппарата CAPSTONE, запущенного в 2022 году. Тот зонд вошел в историю как первый американский коммерческий космический корабль, успешно работающий на гало-орбите около прямолинейного типа (NRHO) вокруг Луны — именно эту траекторию NASA выбрало для своей будущей окололунной станции Gateway. Если предыдущий аппарат был сосредоточен исключительно на демонстрации возможностей работы на выбранной орбите, то CAPSTONE 02 выводит программу на совершенно иной уровень, приближая её к реальным сценариям будущих экспедиций.

Два идентичных спутника, каждый из которых будет весить около 400 килограммов, должны выполнить целую серию контролируемых сближений, полетов в строю и рандеву-маневров. В ходе этих экспериментов будет собрана критически важная информация о том, как именно ведут себя космические аппараты под сложным и переменчивым воздействием гравитационных полей одновременно и Земли, и Луны. В отличие от стандартных операций на земной орбите, где гравитационные условия более предсказуемы, в цис лунном пространстве притяжение двух небесных тел действует на аппараты одновременно, создавая гораздо более сложную динамическую обстановку и требуя принципиально иных подходов к навигации.

Отработанные в ходе этой демонстрации технологии лягут в основу обеспечения будущих полетов по программе «Артемида» и станут неотъемлемой частью той инфраструктуры, которую NASA планирует развернуть в пространстве между Землей и Луной. Особое внимание уделяется одному из самых сложных этапов любой лунной миссии — процессу встречи двух кораблей на орбите. В ближайшем будущем, например, капсуле Orion предстоит сближаться с посадочными модулями для пересадки астронавтов, отправляющихся на поверхность Луны.

Для решения этой задачи в рамках миссии CAPSTONE 02 два спутника будут попеременно менять роли «преследователя» и «цели». Инженеры планируют протестировать различные конфигурации сближения и совместного полета, используя при этом комплексное оснащение: оптические сенсоры для визуального контроля, астрометрические наблюдения за положением звезд для ориентации в пространстве, а также наземные измерения для уточнения данных. Кроме того, миссия станет полигоном для испытания обновленных версий навигационного программного обеспечения, разработанного NASA. Главная инновация этого софта заключается в том, что он позволит космическим аппаратам самостоятельно и в реальном времени определять свое местоположение относительно друг друга, значительно снижая зависимость от постоянных команд и корректировок с наземных станций контроля, что критически важно для глубокого космоса.