CAPSTONE (zang.Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) –amerykańskasonda kosmiczna.Sztuczny satelitaKsiężyca, za budowę którego na zlecenieNASA odpowiadało kilka amerykańskich przedsiębiorstw. Start misji CAPSTONE był zaplanowany na początek 2021 roku[1], lecz ostatecznie odbył się 28 czerwca 2022.
CAPSTONE to prostopadłościenny satelita typuCubeSat o wymiarach 20 x 20 x 30cm (12U) i masie 25kg. Zasilanie podzespołów zapewnić mają dwa panele solarne, komunikacja będzie przeprowadzana z użyciem rozkładanej anteny talerzowej. Za napęd oraz pozycjonowanie odpowiadać będzie osiem silników napędzanychhydrazyną, każdy wygeneruje 0,25Nciągu. Cztery z nich będą odpowiadać za rozpędzanie i wyhamowywanie satelity podczas gdy pozostałe umożliwią obrót i pozycjonowanie w przestrzeni. Aluminiowyzbiornik paliwa pomieści 3,2 kg hydrazyny[2][3].
Głównym administratorem misji pozostaje NASA. Za skonstruowanie satelity w ramach kontraktuSmall Business Innovation Research (SBIR), opiewającego na 13,7 milionadolarów[4] odpowiedzialne będą następujące przedsiębiorstwa[1]:
Misja satelity CAPSTONE ma na celu przede wszystkim weryfikacje parametrów wejścia i użytkowania księżycowej orbityNRHO (z ang.Near-rectilinear halo orbit) przebiegającej w pobliżupunktu libracyjnego L2. Umożliwi to wyniesienie na tę właśnie orbitę i późniejsze bezpieczne eksploatowanie jej przez załogową stację kosmicznąGateway, której budowa rozpocznie się w 2022 w ramachprogramu Artemis[5][6].
CAPSTONE ma zostać wystrzelony wprzestrzeń kosmiczną z początkiem 2021 roku na pokładzie rakietyElectron ze stanowiska LC-2 kosmodromuMid-Atlantic Regional Spaceport (MARS) zlokalizowanego na wyspie Wallops Island wWirginii[7]. Koszt startu i wyniesienia satelity na orbitę NRHO to 9,95 miliona dolarów[4]. Dwa stopnierakiety nośnej mają wynieść CAPSTONE na 250 kilometrową, kołową orbitę Ziemi. Następnie trzeci stopień (Photon) wykona serie manewrów podnoszących orbitę i ustawi satelitę na trajektorii zmierzającej ku Księżycowi[2]. Lot na Księżyc i wejście na docelową orbitę pochłonie kolejne trzy miesiące trwania misji. CAPSTONE będzie okrążał naturalnego satelitę Ziemi znajdując się wperycyntion około 1600 kilometrów nad jednym z jego biegunów. Po upłynięciu 7 dni znajdzie się wapocyntion 70 tys. km nad drugim biegunem[8][9].
Przez następne sześć miesięcy trwać będzie główny etap misji, w trakcie którego NASA sprawdzi nową metodę ustalania pozycji w przestrzeni polegającej na dwukierunkowej komunikacji z już znajdującą się na orbicie Księżyca sondąLunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Dotychczasowe sposoby pozycjonowania sond polegające na bezpośredniej komunikacji ze stacjami znajdującymi się na Ziemi są nieskuteczne w przypadku gdy obiekt, którego pozycje chce się określić znika za tarczą Księżyca. Powoduje to czasowe zaniki komunikacji co może stanowić niebezpieczeństwo dla załogowych misji planowanych na pokładzie stacji Gateway[2][10].