Sau nhiều thập kỷ trì hoãn và khởi đầu sai lầm, NASA đã cuối cùng trở lại Mặt trăng. Thế giới đang háo hức chờ đợi sự ra mắt của Artemis I, chuyến bay trình diễn đầu tiên của cả Hệ thống phóng vào không gian và Phương tiện phi hành đoàn đa năng Orion, kết hợp sẽ đưa con người ra khỏi quỹ đạo thấp của Trái đất lần đầu tiên kể từ năm 1972. Nhưng nó đã bị trì hoãn.

Trong khi sứ mệnh chính thức đầu tiên của Artemis đương nhiên đang thu hút mọi sự chú ý, cơ quan vũ trụ có kế hoạch làm nhiều việc hơn là đặt một bộ ủng mới lên bề mặt - mục tiêu dài hạn của họ bao gồm trạm vũ trụ “Lunar Gateway” sẽ là điểm tập hợp cho việc khám phá bền vững người hàng xóm thiên thể gần nhất của chúng ta.

Nhưng trước khi phóng trạm vũ trụ sâu đầu tiên của nhân loại, NASA muốn đảm bảo rằng quỹ đạo quầng gần tuyến tính duy nhất (NRHO) mà nó sẽ hoạt động ổn định như mô hình máy tính đã dự đoán. Nhập Thí nghiệm điều hướng và vận hành công nghệ hệ thống định vị tự động Cislunarhoặc CAPSTONE.

CAPSTONE trong phòng sạch trước khi ra mắt.
” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_cleanroom.jpg?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com/wp -content/uploads/2022/09/capstone_cleanroom.jpg?w=800″ loading=”lazy” class=”size-medium wp-image-553987″ src=”https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/09/capstone_cleanroom.jpg?w=400″ alt width=”400″ Height=”287″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_cleanroom.jpg 1203w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_cleanroom.jpg?resize=250,179 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_cleanroom.jpg?resize =400,287 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_cleanroom.jpg?resize=800,574 800w”size=”(max-width: 400px) 100vw, 400px”>

Được phóng lên trên một tên lửa Electron vào tháng 6, CubeSat lớn hy vọng sẽ trở thành tàu vũ trụ đầu tiên đi vào NRHO. Bằng cách định vị bản thân sao cho lực hấp dẫn từ Trái đất và Mặt trăng ảnh hưởng đến nó như nhau, việc duy trì quỹ đạo của nó chỉ cần điều chỉnh vị trí định kỳ. Điều này không chỉ giảm bớt gánh nặng bảo trì trong việc điều chỉnh quỹ đạo của Cổng Mặt Trăng mà còn giảm yêu cầu về nhiên liệu đẩy của trạm.

CAPSTONE cũng được thiết lập để thử nghiệm hệ thống định vị thử nghiệm sử dụng Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng (LRO) làm điểm tham chiếu thay vì các trạm trên mặt đất. Trong tương lai, khi các tàu vũ trụ thường xuyên di chuyển quanh Mặt trăng, điều quan trọng là phải thiết lập một hệ thống định vị không dựa vào đầu vào của Trái đất để hoạt động.

Vì vậy, mặc dù có chi phí tương đối ít ỏi là 30 triệu USD và chỉ lớn bằng một chiếc lò vi sóng, CAPSTONE vẫn là một sứ mệnh rất quan trọng đối với Khát vọng lớn về mặt trăng của NASA. Thật không may, cho đến nay mọi thứ vẫn chưa diễn ra như kế hoạch. Rắc rối bắt đầu chỉ vài ngày sau khi cất cánh, và tính đến thời điểm viết bài này, kết quả của sứ mệnh vẫn còn rất nguy hiểm.

Khởi đầu đầy khó khăn

Tên lửa Electron của Rocket Lab đã hoạt động hoàn hảo trong lần phóng ngày 28/4, sau đó giai đoạn “cú hích” thứ ba của tên lửa đẩy bắt đầu một loạt đốt cháy động cơ để nâng dần quỹ đạo của nó. Sau khi kích hoạt động cơ sáu lần trong nhiều ngày, giai đoạn khởi động đã thực hiện quá trình đốt xuyên mặt trăng (TLI) cuối cùng trước khi phát hành CAPSTONE vào ngày XNUMX tháng XNUMX. Điều này đưa tàu vào một quỹ đạo đạn đạo năng lượng thấp hướng tới Mặt trăng, quỹ đạo này sẽ được tinh chỉnh bằng một loạt thao tác điều chỉnh hướng đi nhỏ trong suốt hành trình bốn tháng.

Sau khi bước vào giai đoạn bay tự do của sứ mệnh, CAPSTONE đã mở rộng mảng năng lượng mặt trời của mình để bắt đầu sạc pin và tự ổn định để chuẩn bị cho đợt đốt hiệu chỉnh khóa học đầu tiên được lên lịch vào ngày hôm sau. Nhưng ngay sau khi liên lạc với Mạng không gian sâu của NASA (DSN) trạm mặt đất ở Madrid, mất liên lạc với CAPSTONE.

Thông tin liên lạc được thiết lập lại khoảng 24 giờ sau đó và quá trình phân tích cuối cùng đã xác định rằng một lệnh không đúng định dạng từ những người điều hành trên mặt đất đã khiến đài phát thanh của tàu vũ trụ rơi vào trạng thái không mong muốn, từ đó kích hoạt quy trình phát hiện lỗi trên tàu. Chiếc xe sẽ tự động thiết lập lại và khắc phục tình trạng lỗi, cũng như tự động thực hiện các thao tác cần thiết để giữ mình trên đường bay dự định.

Trong khi CAPSTONE đã thoát khỏi sự bất thường đầu tiên này mà không bị tổn hại gì và những người kiểm soát mặt đất cảm thấy rằng họ có thể ngăn sự cố tái diễn, thì cơ hội cho thao tác điều chỉnh khóa học đầu tiên đã qua từ lâu. Điều này có nghĩa là một cuộc điều động mới phải được lên kế hoạch dựa trên vị trí và vận tốc được cập nhật của tàu, một quá trình phức tạp cần thêm thời gian.

Vào ngày 7 tháng 1, CAPSTONE đã thực hiện thành công quá trình ghi hiệu chỉnh khóa học sửa đổi (được gọi chính thức là TCM-XNUMX) và tự đặt mình vào một quỹ đạo trong phạm vi 0.75% quãng đường được tính toán.

Một cú ngã rắc rối

Sau khi những khó khăn liên lạc ban đầu được giải quyết, sứ mệnh tiếp tục mà không gặp vấn đề gì. Một sự điều chỉnh nhỏ đã được thực hiện vào ngày 12 tháng XNUMX và sự điều chỉnh lớn hơn Diễn tập TCM-2 được thực hiện vào ngày 25/XNUMX không có sự cố. Vào ngày 26 tháng 1,531,949, CAPSTONE đạt đến đỉnh cao 951,909 km (XNUMX dặm), khoảng cách xa Trái đất nhất mà đường đạn đạo của nó có thể đạt được.

Nhưng vào ngày 8 tháng 3, ngay khi cuộc điều động TCM-XNUMX theo kế hoạch sắp kết thúc, thái độ của tàu vũ trụ bắt đầu đi chệch hướng. Vì những lý do vẫn chưa được biết, CAPSTONE's bánh xe phản lực không thể chống lại sự dao động, và chiếc xe rơi vào tình trạng lộn nhào không kiểm soát được. Với ăng-ten của nó không còn hướng về Trái đất nữa, thông tin liên lạc một lần nữa bị mất.

Tối hôm đó, những người điều khiển nhiệm vụ đã tuyên bố tình trạng khẩn cấp về hoạt động, cho phép họ tiếp cận các khả năng bổ sung của DSN. Bằng cách này, cuối cùng họ đã có thể nhận được tín hiệu đo từ xa yếu từ CAPSTONE vào ngày hôm sau, nhưng dữ liệu trông có vẻ tồi tệ. Do quá trình quay, các tấm pin mặt trời của tàu không tạo ra đủ năng lượng để sạc pin, điều này khiến tàu vũ trụ thường xuyên phải khởi động lại do thiếu điện. Tệ hơn nữa, không có năng lượng để chạy các máy sưởi trên tàu, các bộ đẩy cuối cùng cần thiết để ngăn chặn sự xáo trộn giờ đã bị đông cứng.

Nhưng đó không phải tất cả đều là tin xấu. Người ta xác định rằng quá trình đốt cháy TCM-3 đã tiến triển đủ xa để CAPSTONE nằm trên quỹ đạo quỹ đạo dự định - vì vậy, mặc dù tàu vũ trụ có thể mất kiểm soát về mặt kỹ thuật nhưng nó vẫn đang hướng tới Mặt trăng.

Một tình huống đang phát triển

Hiện nay, cập nhật cuối cùng chúng tôi có từ nhóm CAPSTONE được thực hiện vào ngày 15 tháng XNUMX. Tin quan trọng là mặc dù con tàu vẫn đang quay nhưng các tấm pin mặt trời vẫn nhận được đủ ánh sáng để sạc pin. Thậm chí còn có đủ năng lượng trong ngân sách để chạy máy sưởi, mặc dù rõ ràng chúng đang hoạt động với chu kỳ hoạt động giảm bớt. Mặc dù vậy, nó cũng đủ để làm dịu cơn lạnh và người ta hy vọng rằng hệ thống động cơ đẩy sẽ sớm đạt đến nhiệt độ đủ cao để có thể đánh giá được chức năng của nó. Giả sử chúng có thể được đưa trở lại trực tuyến, việc bắn các bộ đẩy ngược hướng quay sẽ giúp CAPSTONE trở lại tầm kiểm soát.

Cần thực hiện thêm một số thao tác trước khi CAPSTONE tới Mặt trăng.
” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_timeline.png?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com/wp -content/uploads/2022/09/capstone_timeline.png?w=800″ loading=”lazy” class=”size-full wp-image-554017″ src=”https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/09/capstone_timeline.png” alt width=”800″ Height=”451″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_timeline.png 884w, https:// hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_timeline.png?resize=250,141 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_timeline.png?resize=400,225 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/09/capstone_timeline.png?resize=800,451 800w”size=”(max-width: 800px) 100vw, 800px”>

Nhưng chúng tôi chưa hoàn toàn ở đó. Bản cập nhật cho thấy rõ rằng những người điều khiển nhiệm vụ vẫn đang phân tích dữ liệu để xác định lý do tại sao CAPSTONE đã vượt quá tầm kiểm soát ngay từ đầu và cách ngăn điều đó xảy ra lần nữa. Dòng thời gian của sứ mệnh ban đầu cho thấy rằng một số vụ đốt bổ sung đã được lên kế hoạch để đưa tàu vũ trụ vào quỹ đạo dự định của nó, và thậm chí sau đó, đó chỉ là bắt đầu sứ mệnh của nó.

May mắn thay, CAPSTONE không cần phải thực hiện một sự điều chỉnh nào khác trong vài tuần nữa, điều này sẽ giúp các kỹ sư tại hiện trường có thêm thời gian để đánh giá tình hình. Tuy nhiên, thực tế là hai trong số ba thao tác chính đã khiến phương tiện không phản hồi là điều đáng lo ngại, đặc biệt là khi vẫn còn một số vụ cháy động cơ nữa theo lịch trình.