Bu sabah erken saatlerde, mikrodalga büyüklüğünde küçük bir NASA uzay aracı Ay’a dört aylık bir yolculuğun başlangıcına başladı, sonunda hiçbir NASA misyonunun daha önce ziyaret etmediği benzersiz, uzun bir ay yörüngesine girecektir. Uzay aracının amacı basit: Bu belirli yörüngeyi test edin ve neye benzediğini görün. Bunun nedeni, önümüzdeki on yılda aya bağlı astronotların kullanabileceği yörüngenin aynısı olması.
Bu ayırt edici yörüngeye “yakın doğrusal hale yörünge” veya kısaca NRHO denir. Bu, uzay aracının Ay’ın etrafında gidebileceği yedi günlük özel bir yoldur ve diğer altı gün için Ay’dan uzaklaşmadan önce araçları bir gün boyunca ay yüzeyine nispeten yakın hale getirir.
NASA, Artemis programı için bu yörüngeyi kullanmayı düşünüyor – ajansın ilk kadını ve ilk renkli insanı Ay’ın yüzeyine gönderme çabası. Önümüzdeki on yıl içinde NASA, Ay’ın etrafında, Ay yüzeyine gidecek olan gelecekteki astronotlar için bir eğitim platformu ve yaşam alanı olarak hizmet edecek bir yer olan Ağ Geçidi adı verilen yeni bir uzay istasyonu inşa etmek istiyor. Ve uzay ajansı Gateway’i Ay’ın etrafındaki bu döngüsel yola park etmek istiyor.
NASA daha önce bu yörüngeye herhangi bir uzay aracı göndermediğinden, ajansın orada bir araç kullanmanın nasıl bir şey olduğu konusunda herhangi bir deneyimi yok. CAPSTONE adı verilen bu görev, bir yol gösterici olarak hizmet etmek içindir. Ayrıca, yarım yüzyıldan fazla bir süre sonra tekrar Ay’da yürüyen insanlarla sonuçlanabilecek karmaşık planlı bir zaman çizelgesini başlatan tüm Artemis programının ilk görevi olarak da kabul edilebilir. NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’ndeki keşif görevi planlama ofisi başkanı Nujoud Merancy bir basın toplantısında, “CAPSTONE misyonunu bir bütün olarak değerli bir öncü olarak görüyoruz” dedi.
Apollo sırasında astronotlar Ay’a gittiklerinde, Ay’a giden yol, Satürn V adı verilen büyük bir roket üzerinde aşağı yukarı düz bir atıştı. Vardıklarında, sonunda kendilerini Ay’ın etrafında nispeten dairesel bir yörüngeye koydular. onları yüzeyin 62 mil yakınına getirdi. Bu şekilde, yere inebilir ve nispeten hızlı bir şekilde ay yörüngesine geri dönebilirler.
Bu yaklaşım onları Ay’a hızlı bir şekilde ulaştırdı, ancak çok fazla kaynak gerektiriyordu. NASA’nın küçük uzay aracı teknolojisi programının program müdür yardımcısı Elwood Agasid, “Bu tipik yaklaşımı kullanarak Ay’a uzay aracı ve ekipman getirmekle ilgili olarak ne yazık ki bakmanız gereken şeylerden biri, gerekli olan önemli miktarda yakıttır.” Ames Araştırma Merkezi, anlatıyor Sınır.
Artemis ile NASA, ay keşfine bazı yeni yaklaşımlar denemek istiyor. Ağ Geçidini NRHO’ya park ederek, gelecekteki ay uzay istasyonu Ay’ın Güney Kutbu’nun 1.000 mil yakınına gelecek ve her hafta diğer kutbundan 43.500 mil uzağa sallanacak. Bu yakın geçiş, Apollo astronotlarının yere ulaşmak için kat etmesi gerekenden çok daha büyük bir mesafedir. Ancak NRHO başka önemli faydalar sağlar. NRHO’daki uzay aracı, sürekli iletişim için Dünya ile sabit bir görüş hattına sahiptir. Bu, Apollo astronotlarının sahip olmadığı bir şeydi; Ay yörüngesindeyken, her turda yaklaşık bir saat boyunca Dünya ile olan sinyallerini bloke ederek Ay’ın uzak tarafından geçtiler.
Belki de en büyük avantajı, NRHO’da kalmanın Ay’ın etrafında dairesel bir yörüngede kalmak kadar yakıt gerektirmemesidir. Bunun nedeni, bu tür bir yolun üç cisim yörüngesi olarak bilinmesidir; Bu rotadaki uzay araçları Dünya, Güneş ve Ay’ın yerçekiminden etkilenir. Bu dengeleme eyleminin bir sonucu olarak, bu yol, uzay aracının sürdürmesi için nispeten kararlıdır ve yolda kalmak veya yüzeye inmek için fazla yakıt harcamalarına gerek yoktur.
NASA’nın küçük uzay aracı teknolojisi programının program yöneticisi Chris Baker bir basın toplantısında, “İçeri girmek için düşük enerjinin ve çıkmak için düşük enerjinin net faydasına sahip” dedi. Baker bu yörüngedeki uzay aracını şöyle tanımlar: “Dünya’nın yerçekimi kuvveti ile Ay’ın yerçekimi kuvveti arasındaki bu denge noktasını sürmek.”
Bu dengeyi tutturmak çok önemli ve NASA, Dünya’nın yörüngedeki çekişinin ne zaman daha büyük hale geldiğini ve Ay’ın ne zaman devreye girmeye başladığını doğrulamak istiyor. CAPSTONE, görev ekibine ne tür manevraların gerekli olduğu ve ne zaman yakıtın yapılması gerektiği konusunda gerçek zamanlı deneyim sağlayacak. bir uzay aracını bu yolda düzgün bir şekilde tutmak için yakılmalıdır.
CAPSTONE ile NASA, Ay’a ulaşmanın oldukça uzun bir yolunu da test edecek. Araç çok küçük olduğundan, ağzına kadar alabilecekleriyle dolu olmasına rağmen, yakıt için fazla yeri yok. Agasid, “Bu oldukça yoğun bir paket, çünkü tahrik sistemi uzay aracının çok fazla kütlesini, alanını ve hacmini kaplıyor” diyor. “İçeri tıklım tıklım dolu. Bu bir teknoloji harikası.” Uzay aracı ayrıca Yeni Zelanda’dan, ABD havacılık şirketi Rocket Lab tarafından üretilen ve işletilen Electron adlı nispeten küçük bir roketle fırlatıldı. Rocket Lab, Photon adlı ek bir güçlendirici ile ekstra itme gücü sağlarken, Saturn V gibi devasa bir roketle karşılaştırıldığında hala yakacak çok fazla yakıtı yok.
Böylece önümüzdeki dört ay boyunca CAPSTONE, balistik ay transferi veya BLT olarak bilinen bir rota üzerinden Ay’a ulaşacak. CAPSTONE, Güneş’in yerçekimi etkilerini kullanarak, Dünya ve Ay sisteminden uzaklaşacak ve kendisini NRHO’ya yerleştirebileceği noktaya ulaşana kadar daha da uzağa spiral çizecek. Bunu yapmak için çok daha az yakıt gerektirir, ancak tamamlamak için çok daha fazla zaman gerektirir.
CAPSTONE’ın 13 Kasım’da NRHO’ya ulaşması planlanıyor. Yörüngeye girdikten sonra en az altı ay kalacak ve NASA’nın bu ay yolu hakkında kritik verileri yakalamasına izin verecek. Ajans ayrıca, uzay aracının uzayda kendi konumunu ve hızını belirlemeye çalışacağı yeni bir navigasyon kabiliyetini test etmeyi planlıyor. Bu şekilde, araç, yerdeki insanlardan daha az girdi gerektirir; bu, gelecekteki gezegenler arası keşifler için yararlı olabileceği kanıtlanabilecek bir yetenek.
Görevi tamamlandığında NASA, CAPSTONE’u Ay ile hızlandırılmış bir rotaya gönderecek, tarihi görevi tamamlandı. Ancak şimdilik, görev ekibi, küçük uydu kamyonları ay yörüngesine giderken beklemek zorunda. Merancy, “NRHO’nun faydaları açıktır ve CAPSTONE testini görmekten ve bu yörüngeyi ilk kez doğrulamaktan heyecan duyuyoruz” dedi.