为什么NASA CAPSTONE cubesat需要这么长时间才能到达月球？

NASA 的 55 磅（25 公斤）CAPSTONE CAPSTONE cubesat于6月28日发射升空，搭载火箭实验室电子助推器从新西兰升空。

CAPSTONE 将前往月球，但要到 11 月 13 日才能到达那里。

月球距离地球仅 238,900 英里（384,500 公里），在我们太阳系的规模上仅一步之遥。

NASA 的载人阿波罗任务仅用了三天就完成了这次旅行。

那么为什么CAPSTONE需要四个多月的时间呢？

一切都与火箭有关。

阿波罗飞船在美国宇航局巨大的土星五号上发射，这是有史以来最强大的火箭(尽管该机构的太空发射系统megarocket和SpaceX的Starship vehicle可能很快会改变这一点)。

相比之下，微波炉大小的CAPSTONE由电子发射，这是一个59英尺高(18米)的发射器，旨在将小型卫星送入地球轨道。

因此，CAPSTONE团队必须发挥创意，选择一条更省油的路线前往地球最近的邻居。

这条路线被称为弹道月球转移轨道(BLT)，结果是相当迂回和耗时的。

科罗拉多公司Advanced Space的代表在对轨道的描述中写道:“BLT是一种低能量转移，其中航天器在距离地球100万至200万公里(60万至120万英里)的地方发射(在那里太阳的重力扰动占主导地位)，然后以比以前更大的近地点半径和不同的地心轨道平面返回地球，”该公司根据美国宇航局的合同运营着CAPSTONE任务。

(近地点是指卫星在其轨道上最接近地球的位置。

)

“当设计有适当的几何形状时，有可能选择近地点与月球轨道一致，将航天器带到月球附近，”他们补充说。

火箭实验室的代表在任务的新闻资料袋中写道，CAPSTONE的 BLT 将在CAPSTONE cubesat被拉回地球-月球系统之前将其带离地球 810,000 英里（130 万公里），然后，该航天器将于 11 月 13 日滑入其所需的绕月轨道。

然而，在这一过程中，有许多问题需要检查。

CAPSTONE仍然在地球轨道上，附在火箭实验室的光子飞船总线上。

在接下来的五天里，光子将执行一系列轨道提升引擎燃烧，将顶点石推离我们的星球越来越远。

在升空后的第六天，98迷科，光子将进行最后一次燃烧，将二人组的速度提高到24，500英里/小时(39，500公里/小时)——足以将顶点石送上月球。

火箭实验室代表在新闻资料袋中写道，光子将在最后一次燃烧后20分钟内部署CAPSTONE 。

然后，CAPSTONE cubesat将通过另一系列发动机点火，缓慢而稳定地前往月球BLT路径。

CAPSTONE(Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment的缩写)正朝着绕月球的近直线halo轨道(NRHO)前进。

这条高度椭圆形的路径将使CAPSTONE cubesat在最近的一次经过时距离月球极点1000英里(1600公里)以内，在最远的一次经过时距离另一个极点43500英里(70000公里)。

研究人员认为这种月球NRHO非常稳定，允许航天器在不消耗太多燃料的情况下停留在其中。

事实上，这种假定的稳定性是NASA选择Gateway轨道的主要原因之一，Gateway是该机构Artemis月球探索计划的一个关键部分。

CAPSTONE cubesat将在 NRHO 中停留至少六个月，以便研究人员对其进行详细描述。

CAPSTONE团队成员表示，CAPSTONE还将进行一些导航测试和航天器对航天器的通信试验，后者与美国宇航局的月球勘测轨道器(LRO) 协同工作。

LRO 在更传统的路径上绕月运行。