Cílem NASA sondy CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) je ověřit navigaci a stabilitu pohybu po speciální NRHO dráze kolem Měsíce (Near-Rectilinear Halo Orbit). NRHO dráha byla vybrána pro umístění budoucí lunární orbitální stanice Gateway, součást pilotovaného lunárního programu Artemis).

Průběh letu

Sonda CAPSTONE odstartovala 28.06.2022 z novozélandského kosmodromu Mahia nosnou raketou Electron s horním stupněm Lunar Photon. Po startu byla sonda nejprve navedena na nízkou dráhu kolem Země (250 x 1050 km x 39°), a pak bylo postupně zvyšováno apogeum dráhy pomocí stupně Lunar Photon. Cca 6 dní po startu (04.07.2022) byla sonda navedena na balistickou přeletovou dráhu k Měsíci (Ballistic Lunar Transfer [BLT]) a byla odpojena od stupně Photon. S využitím gravitace Slunce se sonda dostala až 1,5 milionu kilometrů od Země a pak se vrátila do blízkosti Měsíce (i přes problémy se stabilizací a korekčními manévry) a 14.11.2022 úspěšně přešla na jeho NRHO dráhu. Let po balistické přeletové dráze sice trval více než 4 měsíce, ale tento způsob minimalizuje spotřebu paliva pro navedení na cílovou NRHO kolem Měsíce (která má oběžnou dobu cca 7 dní, výšku 1500 x 70000 km a sklon 90° vůči Měsíci a jeho rovníku). Na dráze NRHO má CAPSTONE setrvat nejméně půl roku a přitom má vyzkoušet novou navigační metodu zvanou Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), využívající obousměrnou komunikaci s jinou družici Měsíce (v tomto případě LRO) ke zjištění své vlastní polohy v prostoru. Sonda bude také ověřovat celkovou kvalitu radiové komunikace se Zemí (dráha NRHO má totiž trvalý výhled směrem k Zemi a přitom prochází nad oběma póly Měsíce).

Konstrukce sondy

CAPSTONE je 12U CubeSat (základní rozměry 20 x 20 x 30 cm) o hmotnosti cca 25 kg. Sondu za cca 14 mil. USD postavily firmy Advanced Space (řízení projektu, navigační systém CAPS), Terran Orbital Corporation [Tyvak Nano-Satellite Systems] (hlavní konstrukce sondy), Stellar Exploration (pohonný systém sondy), Orion Space Solutions (atomové hodiny CSAC [Chip Scale Atomic Clock]), Space Dynamics Lab (Iris rádio, navigační firmware) a Tethers Unlimited (Cross Link rádio).