Pequeno satélite em missões lunares

 Olá, leitor!

Segue abaixo um resumo de um artigo entitulado "What is CAPSTONE?" (O que é a CAPSTONE), publicado no site da NASA, em 31 de julho de 2020.

Interessante e atualmente coerente com as tendências de uso de plataformas de menor porte também para missões de exploração espacial, guardadas as devidas proporções, não podemos deixar de fazer uma ligação com a nossa Missão Garatéa-L que pretende mandar uma pequena sonda para a Lua, a primeira missão nacional no espaço profundo.

Saudações e boa leitura,

Rui Botelho

(Brazilian Space)


Pequeno satélite em missões lunares


Tradução e resumo: Editoria do Brazilian Space.

Um cubesat do tamanho de um forno de micro-ondas e pesando 24 kg servirá como o primeiro engenho espacial a testar uma órbita lunar elíptica única como parte da missão CAPSTONE ou "Experimento de Navegação e Operações para Tecnologia de Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar". Como precursor da missão Gateway, um posto avançado de orbitação lunar que é parte da missão Artemis da NASA, a CAPSTONE ajudará a reduzir o risco de futuros engenhos espaciais por meio da validação de tecnologias inovadoras de navegação e pela verificação da dinâmica de órbitas do tipo "halo".

Depois de chegar na Lua, a CAPSTONE iniciará sua missão principal com duração de 6 meses. A CAPSTONE validará as características da órbita halo quase retilínea pela demonstração de como entrar e operar nela. Créditos: NASA/Rocket Lab/Advanced Space.

A órbita, formalmente conhecia como "órbita halo  retilínea quase linear" (NRHO em inglês), é significativamente alongada. Sua localização em um ponto preciso entre a gravidade da Terra e da Lua oferece estabilidade para missões de longo curso como a Gateway e exige mínima energia para se manter. A órbita da CAPSTONE também estabelece uma posição que é um entreposto ideal para missões lunares e além. A órbita aproximará CAPSTONE a 1600 km do polo da lua no perigeu lunar e a 70000 km no apogeu a cada sete dias. Isso requer menos capacidade de propulsão para espaçonaves retornando ou partindo da superfície da lua do que outras órbitas circulares. 

Para testar as novas características de navegação, a CAPSTONE tem um segundo computador de bordo como carga útil e um rádio que realizarão cálculos para determinar onde o Cubesat está em sua trajetória. Orbitando a lua desde 2009, o engenho da missão LRO (Orbitador de Reconhecimento Lunar) servirá como ponto de referência para a CAPSTONE. O objetivo é que a CAPSTONE se comunique diretamente com o LRO e utilize dados obtidos desse enlace de comunicação para medir quão longe ela está da LRO e quão rapidamente a distância entre as duas sondas muda. Isso, por sua vez, determinará a posição da CAPSTONE no espaço.

O enlace entre os dois engenhos será usado para avaliar o software de navegação autônomo da CAPSTONE. Se houver sucesso, esse software, chamado CAPS (Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar), permitirá a futuros satélites lunares determinar sua localização sem depender de rastreamento a partir da Terra. Tal capacidade permitiria às demonstrações futuras de tecnologia realizarem esse posicionamento sem dependerem de auxílio de solo, de forma que antenas de estações terrestres priorizariam o recebimento de dados científicos mais valiosos às operações rotineiras de rastreamento. 

O lançamento da CAPSTONE está previsto para o começo de 2021 através do lançador "Electron" da Rocket Lab desde as instalações de lançamento da Nasa em Wallops na Virgínia. Espera-se que esse seja o primeiro lançamento da Rocket Lab a partir de Wallops com uma carga útil da NASA a bordo, assim como o segundo lançamento para a Lua a partir da Virgínia (o primeiro deles foi o da missão "Explorador de Atmosfera e de Poeira Lunar", ou missão LADEE, em 2013). Com um cronograma bastante ambicioso, a CAPSTONE demonstrará capacidades comerciais chave. Parceiros da NASA testarão ferramental avançado de planejamento e operação, de forma a abrir caminhos para oportunidades de missões menores e mais acessíveis para a Lua, Marte e outros destinos no Sistema Solar.

Os objetivos da missão CAPSTONE são:

  • Verificar as características de uma órbita cislunar quase retilínea para futuros engenhos espaciais;
  • Demonstrar a entrada e a manutenção nessa órbita única que permite uma trajetória altamente eficiente em direção à superfície da Lua e de volta;
  • Demonstrar serviços de navegação satélite-satélite que permitirá a determinação da localização de futuros satélites relativa à Lua sem dependerem exclusivamente de rastreamento a partir de estações terrestres;
  • Lançar fundamentos para apoio comercial a futuras operações lunares;
  • Ganhar experiência com pequenos lançamentos dedicados de missões  usando Cubesats acima de órbitas baixas terrestres e além.


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