🌕 Nach autonomen Autos auf der Erde: autonome Raumschiffe um den Mond

Die NASA bereitet eine Mission mit zwei kleinen Satelliten vor, die sich eigenständig orientieren und autonom um den Mond manövrieren können. Diese Mission mit dem Namen CAPSTONE 02 soll Technologien testen, die für Manöver und Rendezvous zwischen Raumfahrzeugen nützlich sind. Ihr Start ist derzeit für 2027 geplant.

Operationen um den Mond erfordern mehr Autonomie als im niedrigen Erdorbit. Die Kommunikationsverzögerungen, die Entfernungen und der kombinierte Einfluss von Erde und Mond erschweren die Flugbahnen. Künftige Besatzungen müssen dennoch Mondlandefähren mit großer Präzision erreichen.

Diese Mission umfasst zwei identische kleine Raumfahrzeuge, mit denen Technologien perfektioniert werden sollen, die zur Vorbereitung der Programme Artemis, Moon Base und der Tiefraumerkundung dienen.

Diese Mission umfasst zwei identische kleine Raumfahrzeuge, mit denen Technologien perfektioniert werden sollen, die zur Vorbereitung der Programme Artemis, Moon Base und der Tiefraumerkundung dienen.
Bild: Terran Orbital

CAPSTONE 02 wird zwei identische, von Terran Orbital entwickelte Satelliten mit jeweils etwa 400 kg einsetzen. Einer übernimmt die Rolle des Verfolgers, während der andere als Ziel dient. Anschließend können die Rollen getauscht werden. Diese Anordnung ermöglicht es, mehrere Szenarien der Annäherung, des Distanzhaltens und des Formationsflugs zu testen.

Die Geräte werden Bodenmessungen, optische Sensoren und die Position von Himmelskörpern nutzen, um sich zu orten. Sie müssen außerdem ihre relative Position bestimmen, ohne ständig von Bodenstationen abhängig zu sein. Diese Fähigkeit greift die Erprobungen der ersten CAPSTONE-Mission auf und erweitert sie.

Der erste CAPSTONE-Satellit hatte eine sogenannte quasi-geradlinige Umlaufbahn um den Mond validiert. Diese ergibt sich aus der kombinierten Anziehungskraft von Erde und ihrem natürlichen Satelliten. CAPSTONE 02 geht zum nächsten Schritt über, der sich auf koordinierte Manöver zwischen zwei Fahrzeugen konzentriert.

Die Mission wird drei von der NASA entwickelte Navigationssoftwareprogramme mitführen. Außerdem wird eine Kamera des Lawrence Livermore National Laboratory getestet. Dieses Instrument wird den Satelliten helfen, ihre Umgebung zu erfassen, und kann Bilder der Mondoberfläche aufnehmen.

Diese Tests sollen die Abhängigkeit von den Bodenteams bei Routineaufgaben verringern. Sie werden auch dazu dienen, die künftigen Rendezvous zwischen Orion, Stationen im Mondorbit und Landemodulen vorzubereiten.

TI
TitouB

Aber wenn das Schiff sich selbst um den Mond orientiert, kann es dann weiterfliegen, auch wenn die Verbindung zur Erde für einen Moment unterbrochen wird?

MO
Moka17

TitouB ja, genau das ist die Idee: nicht permanent vom Boden abhängig zu sein. Allerdings bliebe eine lange Unterbrechung sicherlich problematisch für den Missionsverlauf.

KR
Kroco_8

400 kg jeweils, das sind trotzdem ziemlich große „kleine Satelliten“. Ich bin gespannt zu sehen, wie weit die Autonomie wirklich geht, wenn ein Sensor eine falsche Position liefert.

PI
PixelMou

400 kg für den „kleinen“ Satelliten 😅 im Weltraum ist alles relativ, glaube ich

BI
Biscotte

Werden sie auch ein kleines Trümmerstück allein vermeiden können, oder dient die Autonomie hauptsächlich dazu, sich zu orientieren und sich anzunähern?

MI
MissTinguette

Was mich vor allem beruhigt, ist, dass sie das mit zwei Satelliten testen, bevor sie Besatzungen hineinschicken. In der Umgebung des Mondes kann sich ein kleiner Fehler beim Annähern schnell zu etwas Kompliziertem entwickeln.

TI
TitouB

Und können sie sich ganz allein entscheiden, eine Annäherung abzubrechen, wenn es schiefgeht?

MO
Moka17

TitouB ja, prinzipiell muss ein autonomes System in der Lage sein, einen Manöver abzubrechen, wenn seine Messungen inkonsistent werden oder die Sicherheitsbedingungen nicht mehr erfüllt sind. Das ist genau ein wichtiger Punkt, der vor Rendezvous mit Besatzung getestet werden muss.

PI
PixelMou

Also, basically they are teaching satellites how to parallel park around the Moon 😅 I just hope the « beep beep beep » mode is planned for when they get too close

MO
Moka17

Biscotte, für kleine Trümmerstücke scheint es mir komplizierter zu sein: man muss sie erst einmal früh genug erkennen. Hier habe ich eher verstanden, dass die Autonomie vor allem auf die Navigation und das Annähern der beiden Satelliten abzielte.