NASA CAPSTONE 02将测试月球周围的机器人对接与自主导航
精选图片： 两艘CAPSTONE 02航天器在地月轨道上进行交会操作的艺术家渲染图。图片来源：NASA/Ames Research Center
NASA已批准CAPSTONE 02任务，这是一项由两艘航天器组成的技术演示任务，将测试维持月球永久人类存在所需的自主导航、交会和机器人对接技术。
该任务计划于2027年发射，是首个CAPSTONE立方星（CubeSat）的直接后续任务。原CAPSTONE成为美国首个商业月球任务，也是首个在近直线晕轨道（NRHO）上运行的航天器。如果说原任务验证了该独特三体轨道上的基本导航与通信能力，那么CAPSTONE 02的目标则是从纯验证过渡到运行能力。
任务由Terran Orbital Systems建造的两艘完全相同的小型航天器组成，每艘重约400公斤（882磅）。同样管理了原CAPSTONE任务的Advanced Space公司担任主承包商。这两颗双胞胎卫星将飞行在地月空间（一个同时受地球和月球引力影响的区域），测试NASA的Orion载人飞船在Artemis任务期间与月球着陆器对接时所需执行的机动操作。
一次任务七项演示
CAPSTONE 02将广泛的技术目标集于一次飞行中。主要演示内容包括使用先进的相对导航技术进行交会和近距离操作（RPO），其复杂程度远超低地球轨道上使用的技术。航天器可以切换角色，任一卫星可充当”追踪者”或”目标”，使得任务能够通过一次发射测试多种操作场景。
自主导航是核心目标之一。每艘航天器都搭载了NASA的地月自主定位系统（CAPS）软件（首次在原始CAPSTONE上演示），该软件不依赖地面跟踪即可确定航天器相对于其他航天器的位置。卫星将使用光学传感器和天体作为参考点来定位和交会，模仿为Orion接近月球着陆器规划的导航策略。
任务还携带了劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的光学成像载荷，将支持导航演示并拍摄月球表面图像。
三套NASA开发的独立导航软件套件将在从地球到月球轨道的低能量转移轨道上进行测试。这些航天器设计用于经济高效的、可重复的部署，建立一个可扩展的任务模型，未来可用于地月基础设施。
建设通往月球的高速公路
NASA研究与技术任务局太空基础设施组合负责人Christopher Baker表示：”实现我们最雄心勃勃的空间探索目标需要与工业界合作，进行迭代的、容忍风险的演示。通过飞行测试进行技术开发，是将难题转化为月球永久存在所需的持久能力的方式。”
NASA月球基地CAPSTONE经理Sean Fuller强调了该任务作为更广泛月球基础设施构建模块的作用：”通过扩展从CAPSTONE学到的经验，演示日益复杂的操作概念，CAPSTONE 02为支持Artemis、月球基地以及未来深空任务的月球基础设施和商业服务奠定了基础。”
从地月驻留轨道到月球表面的乘员运输关键取决于无法在地球上完全重现的导航性能条件。NASA的方法是让它们在实际使用的环境中进行测试。
该任务由NASA载人航天飞行任务局资助，研究与技术任务局提供支持，由硅谷NASA艾姆斯研究中心的小型航天器与分布式系统部门管理。合同通过小企业创新研究（SBIR）计划第三阶段机制授予。
Source: 1ban.news – Space Desk
婷 翻译