太陽の手足から電力が失われると、疲れ果てた宇宙船は静かになり、回転制御不能になり疲労困憊した。
しぶしぶエンジニアたちは月行きCAPSTONEミッションに警鐘を鳴らした。NASAチームにディープの使用を特別に許可しました空間ネットワークは、地球上にある 3 つの巨大なラジオ受信アンテナからなるシステムで、小さな宇宙船に 100 万マイルの長距離電話をかけることができます。それが彼らの最後の希望だった。
サッカー場ほどの大きさのアンテナに接続すると、翼のある電子レンジと間違われる可能性のある宇宙船キャプストーンが再び話し始めました。そして、非常に多くのデータポイントにおいて、そのメッセージが明確でした。私にとってもうそれは長くはかからないでしょう—私は死にます。
「力がなければ」とジェフ・パーカーは語った。先進的な空間声が壊れ、その瞬間をマッシャブルに語った。「いやあ、そのことについては息が詰まるほどだ。電源がなければ、宇宙船は凍っていた。」
「電力がなければ、宇宙船は凍ってしまった。」
最初の物語を知る人はほとんどいません真実アルテミスの使命、NASAの新月計画、そして 2022 年 9 月に死の淵から這い上がり、2 か月後に生き残り、前例のない偉業を達成した方法について説明します。
ちなみに、これはアルテミス一世ではありませんでした。処女航海11月にアポロ宇宙飛行士を月に投げ込んだのと同じ有名なフロリダの海岸線から、新しい旅客宇宙船の写真が撮影された。いいえ、これは4か月前に始まりました、8,000マイル離れたところ南西太平洋にある人口のまばらな岬にあり、そこでは放牧されている羊や牛が時折鼻を上げてロケット弾が空をかすめるのを眺めていたかもしれない。
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CAPSTONE [シス月自律測位システム技術運用・航法実験] —小さな宇宙船での月面ミッションそれは同じ名前で呼ばれます—船で打ち上げられましたRocket Lab 電子ロケット2022年6月28日、ニュージーランドのマヒアより。
そのそうなる理由それは、これまで他の宇宙船が飛行したことのない月の周りの軌道を偵察することでした。その道が鍵となるNASAの野心的な計画2024年頃からアルテミスのために月に有人宇宙ステーションを設置する予定だ。前哨基地と呼ばれるゲートウェイ、宇宙飛行士が月面を往復するための基地として機能するでしょう。
通常の業務とは異なり、NASA はこの小さな 55 ポンドの船を所有も運用もしていません。同庁は、コストを削減し、より早く発射台に到達するという使命において、民間企業と提携することを選択した。テランオービタルそれを構築し、Advanced Space がコロラド州ウェストミンスターのミッションを所有および管理しています。ロケットラボそれを宇宙に放ちました。スープからナッツまで、プロジェクト全体の費用は 3,000 万ドルで、これに比べれば微々たるものです。40億ドル以上アルテミス I のような旗艦ミッションに費やされました。
ゲートウェイの月の周りの軌道
燃え上がるために建設された珍しい道、として知られています。ほぼ直線的なハロー軌道[NRHO] は、月からぶら下がったネックレスのように見え、北極と南極の周りを覆っています。月面から約 1,000 マイル上空でネックレスが噛み合う場所で密着し、その後、月から 40,000 マイル離れた深さの底で抱き合う様子を想像してください。頂上でのフライバイは、週に一度、月の重力ブーストを受けているようなものです。その間ずっと、航路上の宇宙船は常に地球を向き、継続的な通信が可能でした。
NASA長官のビル・ネルソン氏は昨年記者団に対し、「これは我々がやらなければならない、これまでにやったことのない新たな作戦だ」と語った。 「そして、覚えておいてください、アポロは赤道軌道に乗りました。今回は極軌道に乗ります。」
科学者たちは、これが軌道であると決定する前に、多くの可能性のある軌道を検討しました。最高のフィット感将来の宇宙ステーションのために。たとえば、月の低軌道は月の表面のすぐ近くを周回します。そうすれば基地は地面に近づくことになるが、月の重力に対抗するためにより多くの燃料が必要となる。一方、遠方の逆行軌道はより安定し、必要な燃料は少なくなりますが、地上へのアクセスは不便になります。 Gateway が提案する軌道は、両方の利点を組み合わせた Goldilocks ソリューションです。
キャップストーンは2022年6月28日に民間所有のロケットで打ち上げられた。 クレジット: Rocket Lab
そこにキャップストーンが登場し、人間を乗せた大きな宇宙船が到着する前に前方に急上昇し、道に凹凸がないか探します。
「この数十億ドルのゲートウェイを、論文の研究だけで独自の軌道で飛行させますか？それとも、それができることが宇宙船によってすでに実証されていれば、もっと安心しますか?」パーカーは修辞的に尋ねた。
キャップストーンの何が問題だったのでしょうか?
キャップストーンは、2022年6月28日にニュージーランドのマヒアからRocket Lab Electronロケットに乗って打ち上げられた。 クレジット: Rocket Lab
2 か月間、キャップストーンの一人旅は汚れがなく、何事もなく、ほとんど目立たなかった。燃料を節約するために、衛星は風光明媚なルートを走行し、月に到達するまでに4か月かかる特別な移動操作を熱心に行った。
日常的な軌道修正が行われるまで、何か大惨事が起こりました。
マッシュ可能な光の速度
宇宙旅行には必ず航行エラーがつきものです。車に乗っている人が運転中にハンドルを調整するのと同じように、宇宙船も運転中にハンドルを調整します。しかし、2022 年 9 月 8 日のこの計画されたエンジン点火の終了時には、1つのスラスターの燃焼が止まらない。
故障保護システムが作動し、推進システム全体が停止するまでにほんの一瞬しかかかりませんでした。しかし、その追加の 4 秒の推力は、宇宙船を回転させるのに十分でした。
キャップストーンは高速で回転し、5 秒ごとに完全に方向転換し、終わりは見えませんでした。
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誰もが推測できる限り、小さな破片がどこかの時点でスラスターバルブに閉じ込められ、スラスターバルブが閉じるのを妨げたに違いありません。
各回転中、船のソーラーパネルは太陽光線を吸収するために断続的に正しい方向に向けられるだけでした。最終的に、Capstone はバッテリーを補充するのに十分な電力を生成できなくなりました。そのため、ミッションエンジニアは、宇宙船が意識を失ったり意識を失ったりする様子を、およそ 1 時間に 1 回繰り返し観察しました。
オンにする。家に電話。電源を切ります。充電してください。オンにする。家に電話。電源を切ります。充電してください。
彼らは Capstone の信号を確認しましたが、有益な情報を収集するのに十分な時間がありませんでした。
パーカー氏は、「とても価値のあるものとは通信できませんでした」と述べ、金属と回路を混ぜ合わせた粗末な箱に対する愛情を認めた。彼は CAPSTONE ミッションの運用管理者数名のうちの 1 人であり、管制室の会話で「ママ」と短縮された称号がふさわしいです。
キャップストーン宇宙船の重さはわずか 55 ポンドで、翼のある電子レンジのように見えます。 クレジット: NASA / ドミニク・ハート
パーカーは母親の絶望に似たものを感じた。深宇宙ネットワークついにキャップストーンと接触し、宇宙船の重要性を学びました。気温はマイナス7℃まで下がりました。そのタンクは凍結していました。ゲームオーバーだ、と彼は恐れた。
「彼らはロボットだ」と彼はキャップストーンのような宇宙船について語った。「しかし、彼らに名前を付け、時には性別さえ与えると、彼らに愛着を持ち始めるのです。」
「彼らはロボットですが、名前や、場合によっては性別さえ与えると、愛着が湧くのです。」
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Capstone の回転が停止した経緯
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多くの選択肢がなかったので、チームは意図的にキャップストーンを昏睡状態に陥らせ、電力を節約するためにすべてのシステムをオフにしました。
何日もの間、眠って待っていました。
その後、ミッションコントローラーは燃料タンクを解凍するためにヒーターを 1 つだけオンにして、エンジンを起動させようとしました。徐々に、彼らは別のヒーターをオンにすることができると確信し、それを繰り返しました。彼らは1週間かけてゆっくりとキャップストーンを常温まで温めた。
チームは詰まったバルブを取り除いてみました。技術者たちは、詰まりを揺さぶって緩めることを期待して、繰り返し厳しい命令を出しました。開ける！近い！開ける！近い！
何も機能せず、オンとオフを切り替えると、実際には船がさらにめまぐるしい速度で回転しました。
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それは、推進システムがオンになっている限り発射が止まらない尻スラスターと共存することを学ばなければならないことを意味しました。そこで彼らはハンディキャップを克服して働くことを学びました。誘導ナビゲーションチームは、そのデータとコンピューターシミュレーションを使用して、宇宙船用の新しいコントローラーを構築しました。1つのスラスターが決して停止しない場合は、戦略的にいくつかの他のスラスターを同時に発射して、それを圧倒します。
新しいコントローラーを実物でテストする時が来ました。 2022 年 10 月 7 日、Advanced Space が実行されました回復作戦。そしてまさにそのようにして、転落が始まってから1か月後、死のスパイラルは終わりました。
「この数十億ドルのゲートウェイを、論文の研究だけで独自の軌道で飛行させますか？それとも、それができることが宇宙船によってすでに実証されていれば、もっと安心しますか?」
キャップストーンミッションは成功したのか
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それ以来、Capstone は繁栄してきました。独自の軌道に到達2022年11月13日、NASAの巨大月ロケットがオリオンを空に打ち上げる直前。そこでは最長 1.5 年間滞在し、NASA 用のデータを収集し、いくつかの新しい搭載デバイスをテストします。GPS ソフトウェアとコンピューターチップスケールの原子時計。将来的にはどちらも、深宇宙ネットワークからの貴重なリソースに依存することなく、月面の宇宙船がその位置を見つけるのを支援するために使用できる可能性があります。
この小さな宇宙船は主な使命を終えた後、月に留まって航行実験を続けるか、引退後に最も切望していること、つまり世界を見るかのどちらかになるかもしれない。この場合、むしろ他の世界。
誰が知っているだろうか、パーカーは思案する。もしかしたら小惑星を訪れることもあるかもしれません。
宇宙船の寿命は死と隣り合わせで少し短くなったかもしれないが、キャプストーンの多くの母親たちは、宇宙船の最高の時代はこれからだと信じている。
「最も暗い瞬間であっても、自分が凍った固体の宇宙船を飛行していて、それが制御不能になって回転していると知ったときでも、人はまだ希望を持ち続けているのです」とパーカー氏は語った。