CAPSTONE: The Story So Far

CAPSTONE: The Story So Far

Μετά από δεκαετίες καθυστερήσεων και λανθασμένων εκκινήσεων, η NASA είναι τελικά επιστρέφοντας στη Σελήνη. Ο κόσμος περιμένει με ανυπομονησία την εκτόξευση του Artemis I, της πρώτης πτήσης επίδειξης τόσο του Space Launch System όσο και του Orion Multi-Purpose Crew Vehicle, τα οποία μαζί θα στείλουν τους ανθρώπους από τη χαμηλή τροχιά της Γης για πρώτη φορά από το 1972. Αλλά έχει καθυστερήσει.

Ενώ η πρώτη επίσημη αποστολή Artemis τραβάει φυσικά όλη την προσοχή, η διαστημική υπηρεσία σχεδιάζει να κάνει περισσότερα από το να βάλει ένα νέο σύνολο μπότες στην επιφάνεια — οι μακροπρόθεσμοι στόχοι της περιλαμβάνουν τον διαστημικό σταθμό “Lunar Gateway” που θα είναι το σημείο συγκέντρωσης για τη συνεχή εξερεύνηση του πλησιέστερου ουράνιου γείτονά μας.

Αλλά πριν από την εκτόξευση του πρώτου διαστημικού σταθμού της ανθρωπότητας, η NASA θέλει να βεβαιωθεί ότι η μοναδική σχεδόν ευθύγραμμη τροχιά φωτοστέφανου (NRHO) στην οποία θα λειτουργεί είναι τόσο σταθερή όσο έχει προβλέψει η υπολογιστική μοντελοποίηση. Εισάγετε το Λειτουργίες και Πείραμα Πλοήγησης Τεχνολογίας Συστήματος Αυτόνομου Εντοπισμού Cislunarή CAPSTONE.

CAPSTONE στο καθαρό δωμάτιο πριν από την εκτόξευση.

Εκτοξευόμενος σε έναν πύραυλο Electron τον Ιούνιο, ο μεγάλος CubeSat ελπίζουμε να γίνει το πρώτο διαστημόπλοιο που θα εισέλθει ποτέ σε ένα NRHO. Τοποθετώντας τον εαυτό του με τέτοιο τρόπο ώστε η βαρύτητα από τη Γη και τη Σελήνη να τον επηρεάζει εξίσου, η διατήρηση της τροχιάς του θα πρέπει να απαιτεί μόνο περιοδικές διορθώσεις θέσης. Αυτό όχι μόνο θα μείωνε το βάρος συντήρησης της προσαρμογής της τροχιάς της Σεληνιακής Πύλης, αλλά θα μείωνε την απαίτηση προωθητικού του σταθμού.

Το CAPSTONE πρόκειται επίσης να δοκιμάσει ένα πειραματικό σύστημα πλοήγησης που χρησιμοποιεί το Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ως σημείο αναφοράς αντί για επίγειους σταθμούς. Στο μέλλον όπου τα διαστημικά σκάφη θα βουίζουν τακτικά γύρω από τη Σελήνη, θα είναι σημαντικό να δημιουργηθεί ένα σύστημα πλοήγησης που δεν θα βασίζεται στη γήινη συμβολή για να λειτουργήσει.

Έτσι, παρόλο που κοστίζει σχετικά πενιχρά 30 εκατομμύρια δολάρια και είναι περίπου όσο ένας φούρνος μικροκυμάτων, το CAPSTONE είναι μια πολύ σημαντική αποστολή για Οι μεγάλες σεληνιακές φιλοδοξίες της NASA. Δυστυχώς, μέχρι στιγμής τα πράγματα δεν έχουν πάει όπως πρέπει. Τα προβλήματα άρχισαν λίγες μέρες μετά την αποβίβαση και από τη στιγμή που γράφεται αυτό το κείμενο, το αποτέλεσμα της αποστολής εξακολουθεί να είναι πολύ σε κίνδυνο.

Σε μια δύσκολη αρχή

Ο πύραυλος Electron της Rocket Lab απέδωσε τέλεια κατά την εκτόξευση της 28ης Ιουνίου, μετά την οποία το τρίτο στάδιο «κλωτσίματος» του ενισχυτή ξεκίνησε μια σειρά από εγκαύματα κινητήρα για να ανεβάσει σταδιακά την τροχιά του. Αφού πυροβόλησε τον κινητήρα έξι φορές σε ισάριθμες ημέρες, το στάδιο κλωτσιάς πραγματοποίησε την τελική διασεληνιακή έγχυση (TLI) πριν κυκλοφορήσει το CAPSTONE στις 4 Ιουλίου. Αυτό έβαλε το σκάφος σε μια βαλλιστική τροχιά χαμηλής ενέργειας προς τη Σελήνη, η οποία θα βελτιωνόταν με μια σειρά μικρών ελιγμών διόρθωσης πορείας κατά τη διάρκεια του ταξιδιού των τεσσάρων μηνών.

Αφού εισήλθε στη φάση της ελεύθερης πτήσης της αποστολής, η CAPSTONE επέκτεινε τις ηλιακές συστοιχίες της για να αρχίσει να φορτίζει τις μπαταρίες της και σταθεροποιήθηκε προετοιμάζοντας το πρώτο κάψιμο διόρθωσης πορείας που ήταν προγραμματισμένο για την επόμενη μέρα. Αλλά λίγο μετά την επικοινωνία με Δίκτυο Βαθύ Διαστήματος της NASA (DSN) επίγειος σταθμός στη Μαδρίτη, η επαφή με την CAPSTONE χάθηκε.

Οι επικοινωνίες αποκαταστάθηκαν περίπου 24 ώρες αργότερα και η ανάλυση τελικά διαπίστωσε ότι μια εσφαλμένη εντολή από χειριστές στο έδαφος είχε θέσει το ραδιόφωνο του διαστημικού σκάφους σε μια απροσδόκητη κατάσταση, η οποία με τη σειρά της πυροδότησε τις ρουτίνες ανίχνευσης σφαλμάτων επί του σκάφους. Το όχημα επαναφέρεται αυτόματα και διέφυγε την κατάσταση σφάλματος, καθώς και αυτόνομα έκανε τους απαραίτητους ελιγμούς για να παραμείνει στην προβλεπόμενη διαδρομή πτήσης.

Ενώ η CAPSTONE απομακρύνθηκε από αυτήν την πρώτη ανωμαλία αλώβητη και οι ελεγκτές εδάφους θεώρησαν ότι θα μπορούσαν να αποτρέψουν την επανεμφάνιση του προβλήματος, το παράθυρο για τον πρώτο ελιγμό διόρθωσης πορείας είχε περάσει προ πολλού. Αυτό σήμαινε ότι έπρεπε να σχεδιαστεί ένας νέος ελιγμός, δεδομένης της ενημερωμένης θέσης και της ταχύτητας του σκάφους, μια λεπτή διαδικασία που χρειάστηκε επιπλέον χρόνο.

Στις 7 Ιουλίου, η CAPSTONE πραγματοποίησε με επιτυχία την αναθεωρημένη διόρθωση πορείας (επίσημα αναφέρεται ως TCM-1) και τοποθετήθηκε σε τροχιά εντός 0,75% της υπολογιζόμενης πορείας.

Μια προβληματική ανατροπή

Αφού επιλύθηκαν οι αρχικές δυσκολίες επικοινωνίας, η αποστολή συνεχίστηκε χωρίς προβλήματα. Μια μικρή διόρθωση πορείας έγινε στις 12 Ιουλίου και η μεγαλύτερη Ο ελιγμός TCM-2 πραγματοποιήθηκε στις 25 Ιουλίου χωρίς επεισόδιο. Στις 26 Αυγούστου, το CAPSTONE έφτασε σε ένα απόγειο 1.531.949 χιλιομέτρων (951.909 μίλια), το πιο μακριά από τη Γη που θα το έπαιρνε η βαλλιστική του πορεία.

Αλλά στις 8 Σεπτεμβρίου, καθώς ο προγραμματισμένος ελιγμός TCM-3 ήταν έτοιμος να τελειώσει, η στάση του διαστημικού σκάφους άρχισε να αποκλίνει. Για άγνωστους ακόμη λόγους, της CAPSTONE Οι τροχοί αντίδρασης δεν μπόρεσαν να αντιμετωπίσουν την ταλάντωση, και το όχημα μπήκε σε ανεξέλεγκτη ανατροπή. Με την κεραία του να μην είναι πλέον στραμμένη προς τη Γη, οι επικοινωνίες χάθηκαν για άλλη μια φορά.

Εκείνο το απόγευμα οι ελεγκτές της αποστολής κήρυξαν επιχειρησιακή έκτακτη ανάγκη, γεγονός που τους έδωσε πρόσβαση σε πρόσθετες δυνατότητες του DSN. Μέσω αυτού κατάφεραν να λάβουν τελικά ένα αδύναμο σήμα τηλεμετρίας από την CAPSTONE την επόμενη μέρα, αλλά τα δεδομένα έμοιαζαν ζοφερά. Λόγω της περιστροφής του, οι ηλιακές συστοιχίες του σκάφους δεν παρήγαγαν αρκετή ενέργεια για να φορτίσουν τις μπαταρίες, γεγονός που προκαλούσε συχνή επαναφορά του διαστημικού σκάφους λόγω έλλειψης ισχύος. Το χειρότερο, χωρίς ενέργεια για τη λειτουργία των θερμαντικών σωμάτων, τα προωθητικά που θα χρειάζονταν τελικά για να σταματήσει η ανατροπή ήταν τώρα παγωμένα στερεά.

Αλλά δεν ήταν όλα άσχημα νέα. Διαπιστώθηκε ότι το κάψιμο του TCM-3 είχε προχωρήσει αρκετά κατά μήκος που το CAPSTONE βρισκόταν στην προβλεπόμενη τροχιακή τροχιά – έτσι, ενώ το διαστημικό σκάφος μπορεί να ήταν τεχνικά εκτός ελέγχου, εξακολουθούσε να κατευθύνεται προς τη Σελήνη.

Μια εξελισσόμενη κατάσταση

Επί του παρόντος, το τελευταία ενημέρωση έχουμε από την ομάδα της CAPSTONE έγινε στις 15 Σεπτεμβρίου. Τα μεγάλα νέα είναι ότι, παρόλο που το σκάφος εξακολουθεί να περιστρέφεται, τα ηλιακά πάνελ λαμβάνουν αρκετό φως ώστε οι μπαταρίες να φορτίζονται. Υπήρχε ακόμη και αρκετή ενέργεια στον προϋπολογισμό για να λειτουργήσουν οι θερμάστρες, αν και προφανώς λειτουργούν με μειωμένο κύκλο λειτουργίας. Ακόμα κι έτσι, αρκεί να μειώσουμε την ψυχραιμία και ελπίζουμε ότι το σύστημα πρόωσης σύντομα θα φτάσει σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία ώστε να μπορεί να αξιολογηθεί η λειτουργικότητά του. Υποθέτοντας ότι μπορούν να επαναφερθούν στο διαδίκτυο, η εκτόξευση των προωθητηρίων αντίθετα προς την κατεύθυνση περιστροφής θα πρέπει να επαναφέρει το CAPSTONE υπό έλεγχο.

Πρέπει να γίνουν αρκετοί ακόμη ελιγμοί πριν το CAPSTONE φτάσει στη Σελήνη.

Αλλά δεν είμαστε ακόμα εκεί. Η ενημέρωση καθιστά σαφές ότι οι ελεγκτές αποστολής εξακολουθούν να αναλύουν τα δεδομένα για να προσδιορίσουν γιατί το CAPSTONE βγήκε εκτός ελέγχου εξαρχής και πώς να το αποτρέψουν να συμβεί ξανά. Το αρχικό χρονοδιάγραμμα της αποστολής δείχνει ότι ένας αριθμός πρόσθετων εγκαυμάτων είχαν προγραμματιστεί για να τοποθετηθεί το διαστημόπλοιο στην προβλεπόμενη τροχιά του, και ακόμη και τότε, αυτό ήταν ακριβώς το αρχή της αποστολής του.

Ευτυχώς, η CAPSTONE δεν θα χρειαστεί να κάνει άλλη διόρθωση πορείας για μερικές εβδομάδες ακόμα, κάτι που θα δώσει στους μηχανικούς στο έδαφος περισσότερο χρόνο για να αξιολογήσουν την κατάσταση. Ωστόσο, το γεγονός ότι δύο από τους τρεις σημαντικούς ελιγμούς έχουν προκαλέσει το όχημα να μην ανταποκρίνεται είναι ανησυχητικό, ειδικά όταν αρκετές ακόμη καψίματα κινητήρα βρίσκονται ακόμη στο χρονοδιάγραμμα.

Leave a Comment

Your email address will not be published.