NASAは、月軌道で実施する2機の宇宙船による実証ミッションCAPSTONE 02の契約をAdvanced Space社に授与した。打ち上げは2027年を予定している。このミッションでは、シスルナ空間におけるランデブーおよび近傍運用を試験する。シスルナ空間では、宇宙機は地球と月の複合的な重力の影響を受けながら、三体軌道として知られる軌道を移動する。このミッションは、アルテミス計画と計画中の月面基地を支援するものだ。
このミッションでは、Terran Orbital Systems社が製造する、それぞれ約400 kg（882ポンド）の同一設計の小型宇宙船2機を飛行させる。運用担当者は、月軌道で一連のランデブーおよび近傍運用と編隊飛行の機動を実施し、地球と月の両方の重力の引力の下で宇宙船の軌道がどのように振る舞うかを理解する。各宇宙船は追跡機と目標機の役割を切り替えることができ、幅広い運用シナリオを試験する。
航法については、宇宙船は地上追跡による測定、光学センサー、および天体を利用して、一方の宇宙船がもう一方の宇宙船の位置を特定してランデブーすることを支援する。NASAによると、このミッションは、深宇宙でオリオン宇宙船が月着陸船に接近する際に計画されているものと同様の航法戦略を適用し、月でオリオン宇宙船と着陸船の間で乗組員を移送するために必要な技術への信頼を構築するという。
CAPSTONE 02は、NASAが開発した3つの航法ソフトウェア群の実運用試験プラットフォームとしても機能する。これらのソフトウェアは、宇宙船を地球から月の彼方へ運び、その後月軌道に投入する低エネルギー遷移軌道の飛行中にデータを収集する。宇宙船にはローレンス・リバモア国立研究所の光学撮像ペイロードが搭載される。また、このミッションは、CAPSTONEで初めて実証されたシスルナ自律測位システムのソフトウェアをさらに成熟させる。これは、地球ベースの追跡に頼らずに他の宇宙船に対する自機の位置を決定する手法である。さらに、このミッションは月における放射線環境の特性評価を継続し、自律航法とシスルナ通信の能力を実証する。
2022年に打ち上げられた初代CAPSTONEミッションは、米国初の商業月ミッションであり、地球と月の重力の相互作用によるほぼ安定した軌道である近直線ハロー軌道で運用された最初の宇宙船となった。このミッションは通信、ネットワーキング、自律航法の技術を検証し、約4年間運用された後、2026年6月に終了した。
雅子 訳
Sources
1. Space.com, “NASA is sending 2 probes to the moon to test complex ‘three-body orbits'”: https://www.space.com/space-exploration/launches-spacecraft/nasa-is-sending-2-probes-to-the-moon-to-test-complex-three-body-orbits
2. NASA, “NASA Announces New Spacecraft Technology Demonstration Mission at Moon”: https://www.nasa.gov/directorates/armd/nasa-announces-new-spacecraft-technology-demonstration-mission-at-moon/