Первая миссия новой лунной программы США пошла не по плану: аппарат потеряли более чем на сутки

Запуск аппарата CAPSTONE успешно состоялся 28 июня на ракете Rocket Lab Electron с космодрома Махия в Новой Зеландии. В течение последующих шести дней разгонный блок Photon провел несколько корректировок траектории, поднимая апогей орбиты примерно до 1,3 миллиона километров. Затем, 4 июля, произошло отделение полезной нагрузки, и зонд продолжил движение по баллистической переходной траектории на окололунную орбиту (BLT, ballistic lunar transfer).

Однако уже на следующий день Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) сообщило, что коммуникация с аппаратом нарушена. Система дальней космической связи (DSN) успешно обменялась данными с зондом CAPSTONE лишь однажды (станция в Мадриде, Испания). Второй сеанс, уже с антеннами в Голдстоуне, Калифорния, в NASA назвали частично успешным. Связь удалось восстановить лишь 6 июля, но причины сбоя пока не известны.

Экран статуса системы дальней космической связи NASA, на котором видно, что одна из «тарелок» в Голдстоуне успешно обменивается данными с CAPSTONE 6 июля / © NASA

На основе имеющейся информации специалисты NASA установили, что аппарат находится на расчетной траектории, а его системы (за исключением связи) работают исправно: солнечные панели раскрылись, бортовой аккумулятор заряжается. Запланированное на пятое число включение двигателей пришлось отложить, но у CAPSTONE на борту достаточно топлива, чтобы провести коррекцию траектории позднее. На момент написания этой новости NASA не сообщало никаких подробностей о причинах неполадок системы связи. Программный это сбой или аппаратный — предстоит узнать в ближайшие дни.

Тем не менее управляющая миссией команда считает, что первую коррекцию траектории можно безопасно провести уже сегодня, 7 июля. Результаты маневра еще не публиковали; по плану он должен был начаться в 18:30 по московскому времени.

Визуализация «Почти прямолинейной гало-орбиты»: в центре — Земля, ближе к зрителю — Луна, белая линия — движение CAPSTONE и лунной станции Lunar Gateway (LOP-G) / © NASA

Название CAPSTONE расшифровывается как Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment — «Эксперимент по эксплуатации и навигации окололунной автономной системы позиционирования». Задача миссии — удостовериться, что окололунную обитаемую станцию Lunar Gateway можно расположить на новом типе орбиты. Называется она «почти прямолинейная гало-орбита» (near-rectilinear halo orbit, NRHO), и теоретически у нее есть множество плюсов. Благодаря хитрому использованию гравитационного влияния одновременно Луны, Земли и Солнца на такой траектории аппарат может долгое время находиться без существенных затрат топлива.

Еще одна хитрость орбитальной механики, которую использует CAPSTONE, — баллистический переход с околоземной орбиты на NRHO. Он идеально подходит для беспилотных аппаратов, поскольку, опять же, за счет эксплуатации гравитационных возмущений от Луны, Земли и Солнца позволяет добраться в окололунное пространство, сэкономив огромное количество топлива. Правда, занимает такой полет немалые четыре с лишним месяца. Зато в ту же массу зонда получается уместить больше полезной нагрузки вроде научных приборов и ретрансляторов.

Для CAPSTONE инженерной и научной целью станет отработка навигации в окрестностях Луны и на ее поверхности без использования наземных и околоземных станций связи. Для этого аппарат будет отслеживать свое положение в пространстве за счет другого зонда — Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), который работает с 2009 года.

Хотя CAPSTONE представляет собой кубсат форм-фактора 12U — то есть он примерно равен микроволновке по размеру и обладает массой порядка 25 килограммов, — де-факто это первая полноценная миссия в рамках программы «Артемида». Что интересно, создание, запуск и управление аппаратом NASA полностью «отдало на аутсорс» коммерческому подрядчику. И это тоже крайне характерно для новой лунной программы Соединенных Штатов Америки.