NASAの月探査機キャップストーンは予想以上に問題を抱えている

NASAの月探査機キャップストーンは予想以上に問題を抱えている

CAPSTONEミッションの管制官たちは、月に向かう探査機の制御を取り戻そうとしているが、探査機は現在、回転し、温度の問題を抱えており、太陽電池パネルを使ってバッテリーを完全に充電することができない。

アドバンスト・スペース社は月曜日に発表した最新情報で、状況を「動的な運用状況」と表現した。同社はNASAの委託を受け、55ポンド(25キログラム)のキューブサットが月周回宇宙ステーション建設に先立ち、月周回軌道のハロー軌道を評価するプロジェクトを運営している。キャップストーン(Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment、地球周回衛星システム技術運用・航法実験)は6月28日に打ち上げられ、現在4ヶ月に及ぶ月への旅の真っ最中である。

この問題は、9月8日の3回目の軌道修正操作(TCM-3)の最中か、その後に始まった。NASAによると、原因不明の問題によりCAPSTONEは回転し始めたが、探査機に搭載されたリアクションホイールの能力では対応できない回転に陥ったという。

キャップストーンは、月周回軌道(ハロー軌道)に到達するために7回の軌道修正を行う必要があります。今回の異常は、9月8日の3回目の軌道修正中またはその後に発生しました。
キャップストーンは、月周回軌道に到達するために7回の軌道修正を行う必要があります。今回の異常は、9月8日の3回目の軌道修正中またはその後に発生しました。画像:Advanced Space

探査機を近直線ハロー軌道(NRHO)と呼ばれる予定の月周回軌道に移動させるには、複数回の進路修正が必要であり、CAPSTONEは11月13日にこの軌道に到達する予定である。CAPSTONEは8月26日に地球から951,908マイル(153万キロメートル)の距離にある遠地点(地球から最も遠い地点)に到達した。

最新の進路修正後、地上局はCAPSTONEからの有効な通信を受信できなくなり、アドバンスド・スペースは運用上の緊急事態を宣言しました。約24時間後にようやく通信が復旧した際、「ミッションコントローラーは、宇宙船が回転し、搭載コンピュータシステムが定期的にリセットされ、宇宙船が太陽電池パネルで発電する電力よりも多くの電力を使用していることを発見しました」とNASAは説明しています。

幸いなことに、管制官はNASAのディープ・スペース・ネットワーク(惑星間宇宙船ミッションのサポートに使用される巨大な無線アンテナ群)を活用して宇宙船を安定させることができた。アドバンスド・スペースの最新情報には、「ディープ・スペース・ネットワークのサポートによる迅速な対応とテラン・オービタルのチームの機転により、ミッション・オペレーターは宇宙船の運用状態を素早く再構成し、状況を安定させるとともに、回復プランのさらなる評価を行うことができた」と記されている。NASA、アドバンスド・スペース、テラン・オービタル(CAPSTONEの設計・製造元)、ステラ・エクスプロレーション(CAPSTONEの推進システムの提供元)の専門家で構成された回復チームは現在、次のステップを評価している。アドバンスド・スペースによると、ディープ・スペース・ネットワークがなければ、チームは「宇宙船の状態に関する情報をほとんど、あるいは全く得られなかっただろう」という。とはいえ、チームは依然として不完全な情報に阻まれている。

良いニュースは、CAPSTONEが安定状態になったことです。まだ回転しており、安全モードですが、消費電力よりも発電電力の方が多くなっています。キューブサットは現在、太陽電池パネルが部分的に照らされるような回転をしており、低利得アンテナからの送信信号が弱くなっています。重要なのは、探査機が3回目の軌道修正操作を無事に完了したことです。これは、探査機が依然として月周回軌道(ハロー軌道)に進んでいることを意味します。

回収チームは今後数日中に今後の対応を決定する予定です。異常の原因を診断するだけでなく、推進システムを含む複数のサブシステムにおける未特定な温度問題を解決する必要もあります。また、チームは宇宙船の姿勢制御を取り戻すため、デタンブル(回転軸のずれ)の調整も準備しています。7月にCAPSTONEがエレクトロンロケットの上段から分離した後に同様のデタンブル操作が実施されており、この手順が効果的であると信じる十分な理由があります。

CAPSTONEが落下から脱出できれば、管制官は太陽電池パネルの向きを調整して探査機のバッテリーを完全に充電し、ミッションを計画通り続行できるようにする。しかし、アドバンスド・スペースは厳しい表情でこう述べている。「異常の原因については多くの詳細が依然として不明であり、重大なリスクの分析は継続中です。」CAPSTONEはまだ危機を脱したわけではないが、楽観視できる理由はある。

キャップストーンは、NASAが恒久的かつ持続可能な月環境への帰還を目指す、次期アルテミス計画の前段階となるミッションです。アルテミス計画の乗組員を支援するため、NASAとその国際パートナーは、重力的に安定したハロー軌道にゲートウェイと呼ばれる宇宙ステーションを設置することを目指しています。これまでNHROで活動した探査機はないため、キャップストーン偵察ミッションの重要性が高まっています。

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