CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G

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La NASA a attribué un contrat de 13,7 M$ à la sté Advanced Space, dans le Colorado, pour développer et exploiter une mission de CubeSat sur la même orbite lunaire ciblée par le Gateway.

CAPSTONE pour "Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment" démontrera comment entrer dans cette orbite et l'exploiter, ainsi que tester une nouvelle capacité de navigation. Ces informations contribueront à réduire les incertitudes logistiques pour le Gateway,

Le CubeSat de 12 unités a à peu près la taille d’un petit four à micro-ondes. Un système de communication embarqué sera capable de déterminer la distance qui sépare CAPSTONE de la sonde LRO (comme chacun sait, en orbite autour de la Lune) et la rapidité avec laquelle la distance entre les deux engins spatiaux évolue. Les informations inter-vaisseaux seront utilisées pour faire la démonstration d'un logiciel de navigation autonome, permettant aux futures missions de déterminer leur emplacement sans avoir à s'appuyer exclusivement sur le suivi depuis la Terre.

Lancement prévu en décembre 2020.

L'article complet

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Scree766

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Scree767

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CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Empty [NASA] CAPSTONE - 2021

Message le Sam 15 Fév 2020 - 19:24


La NASA a confié le développement et l'opération du cubesat lunaire CAPSTONE à Advanced Space (Boulder, Colorado) pour 13,7 M$.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-funds-cubesat-pathfinder-mission-to-unique-lunar-orbit

La NASA a attribué le contrat de lancement vers la Lune du cubesat CAPSTONE à Rocket Lab pour 9,9 M$.

Le lancement est prévu depuis Wallops début 2021.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-contract-to-launch-cubesat-to-moon-from-virginia

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Rappelons que l’objectif est de tester une orbite semblable à celle de la Gateway.
jassifun
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Même dans les publications sérieuses, on dit que le NRHO est une orbite lunaire mais ce n'est pas le cas! Une orbite halo ne tourne pas autour d'un corps céleste mais autour d'un point de Lagrange (ici L2 ou L1 du système Terre-Lune)….Il y a quelques années Frank Dewinne expliquait que son rôle était aussi de répondre à des questions sur l'astronomie….(mais des questions d'enfants, quoi!)….Un jour (bien plus tard), je le revois et lui demande d'expliquer le NRHO...Il m'a répondu par un large sourire qu'il n'avait pas la compétence pour ce domaine 8-) 
Même des conférenciers sur TED se trompent parfois dans les images pour expliquer le NRHO !
Je suppose que personne (d'où l'intérêt de Capstone) ne sait exactement quelle trajectoire emprunter pour de la Terre, rejoindre le LOP-G déjà dans le NRHO, ni quelle est la fenêtre de lancement, ni quelle est la stabilité réelle de cette orbite.
Raoul
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Le Blog de Maxar précise les choses.

WHAT ARE CISLUNAR SPACE AND NEAR RECTILINEAR HALO ORBITS ?

The NRHO is a seven-day cycle, taking the Gateway as close as approximately 1,600 km (1,000 miles) and as far away as about 68,260 km (42,415 miles) from the lunar surface. Consequently, roughly every seven days, the lunar lander can depart the Gateway to travel to the lunar surface. Because the Gateway can sit in this halo orbit, almost like it’s held in place by the gravity of Earth and the moon, it requires little energy for stationkeeping or to maneuver into other cislunar orbits. The orbit is called a "halo" orbit because the tracked orbit looks like a halo around the moon.
jassifun
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[mod]jassifun ce serait bien que tu accompagnes tes articles ou copier/coller anglophones d'un succinct résumé en français STP.

Quelques rappels :

Les posts d'articles en anglais sont tolérés si la version française n'existe pas. Un bref résumé en français sera exigé pour permettre aux non anglophones de pouvoir participer. Toute traduction type Google est déconseillée. Les débats en anglais n'y sont par contre pas les bienvenus, il existe de nombreux forums anglophones pour cela. Tout message anglais pourra être supprimé selon l'appréciation de la modération.

[/mod]

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L1 et L2 doivent correspondre en effet aux points de Lagrange L1 et L2 (mais ce n'est pas mentionné dans le texte). 
NRHO : Orbite Halo Quasi-Rectilinéaire (je suppose car pas encore lu ainsi en français).
Raoul
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L1 et L2 sont effectivement assez proches de la Lune donc sur une orbite NRHO, le Gateway resterait proche de l'astre visé pour l'exploration.

A noter toutefois que les schémas sont souvent simplifiés et ne respectent pas l'échelle (vu la largeur d'une page)

schéma simplifié des positions des point de LAgrange Terre-Lune

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Positi13

La distance terre-Lune en respectant l'échelle

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Distan11

Avec cette représentation L1 et L2 seraient placés beaucoup plus proches de la Lune. Donc trajet court pour des ondes (si on veut téléguider des rovers ou autres robots) et durée de trajet faible pour un Descent Vehicle (alunisseur) et pour un Ascent Vehicle (étage de remontée)
montmein69
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Sur ton schéma, L2 est beaucoup plus éloigné de la Lune que L1. C'est normal ? Les deux devraient se trouver à environ 60 000 km de la Lune non ?
Fabien0300
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J'ai pris le schéma sur ce blog :

http://marcgourion26.blogspot.com/2018/09/

Je ne suis pas sûr qu'il y ait symétrie avec le centre de la Lune. Il faut que les adeptes des équations de Lagrange se replongent dans cette question.

Une piste (c'est pour les points de Lagrange Soleil-Terre mais on doit pouvoir s'en inspirer)
https://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Slagrang.htm

The derivation of the distance to the nightside Lagrangian point L2 is very similar (as is its result). In that case the equations involve r+R rather than r–R, and in the equation for F the terms are added instead of subtracted, because now the Sun and the Earth pull in the same direction. Try it!

Cela dit le schéma exagère peut-être la différence.
montmein69
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J'ai trouvé ces chiffres là sur un site :

L1 : 58 200 km
L2 : 64 700 km

Donc oui, le schéma exagère beaucoup
Fabien0300
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60.000 km c'est très loin de la Lune qui devrait apparaître toute petite! Si Artemis suppose que le LOP-G et le NRHO soient abandonnés, alors comment ferait Orion pour s'approcher de la Lune ? 
Il me semble que le SLS et le module de service n'ont pas la puissance requise pour porter  Orion très près de la Lune et de l'y maintenir ! 
En même temps, le but c'est bien de se poser aux pôles (c'est là où le Soleil peut fournir assez d'énergie le plus longtemps possible) mais le NRHO a une faiblesse: en cas d'urgence, comment regagner rapidement Orion ?
Raoul
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@Fabien0300 a écrit:J'ai trouvé ces chiffres là sur un site :

L1 : 58 200 km
L2 : 64 700 km

J'ai un doute sur les valeurs indiquées par Fabien0300 pour les distances des points de Lagrange L1 et L2 :  pourrait-il indiquer sa source ?
Pour ma part (et compte tenu de l'état de mes neurones ... 🤡 ) j'ai trouvé une valeur de la distance à L1 depuis la Lune d'environ 4600 km. (C'est une distance au centre de notre satellite ... donc on doit terminer en retranchant le rayon de la Lune).

@Raoul a écrit:60.000 km c'est très loin de la Lune qui devrait apparaître toute petite! Si Artemis suppose que le LOP-G et le NRHO soient abandonnés, alors comment ferait Orion pour s'approcher de la Lune ?

La distance indiquée par Fabien pourrait correspondre à une position maximale du Gateway sur l'orbite NRHO (????)


https://www.space.com/41763-nasa-lunar-orbiting-platform-gateway-basics.html[/mention] a écrit: NASA plans to assemble the Gateway in a highly elliptical "near-rectilinear halo orbit," which will bring the outpost within 930 miles (1,500 km) of the lunar surface at closest approach and as far away as 43,500 miles (70,000 km).

Donc :  les distances minimale et maximale de la Gateway par rapport à la lune seront respectivement de 1 500 km et de 70 000 km

Nota : la valeur minimale de 1 500 km, correspondrait assez bien à un point de Lagrange L1 avec ma valeur de 4600 km du centre lunaire (soit environ 4600 - 1700 = 2900 km du sol) puisque une orbite NRHO se fait "en elliptique" autour de L1.

Un peu plus visuel (orbite rouge) :

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Orbite11
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@montmein69 a écrit:J'ai un doute sur les valeurs indiquées par Fabien0300 pour les distances des points de Lagrange L1 et L2 :  pourrait-il indiquer sa source ?
Pour ma part (et compte tenu de l'état de mes neurones ... CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Icon_clown ) j'ai trouvé une valeur de la distance à L1 depuis la Lune d'environ 4600 km. (C'est une distance au centre de notre satellite ... donc on doit terminer en retranchant le rayon de la Lune).

Oui la voici : http://villemin.gerard.free.fr/Cosmogra/Lagrange.htm#L1

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Lagran10

@montmein69 a écrit:La distance indiquée par Fabien pourrait correspondre à une position maximale du Gateway sur l'orbite NRHO (????)

Oui, mais cette distance maximale correspond aussi au point de Lagrange

D'ailleurs, le relais Queqiao, qui orbite de point L2 Terre-Lune, se trouve à 65 000 km de la Lune

CAPSTONE, un cubesat en orbite NRHO avant le LOP-G  Fig1a
Fabien0300
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Bon, cela parait effectivement différent.

Je vais revoir si la formule que j'ai dégotée ..... est buggée
montmein69
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