Die Electron-Rakete mit dem Cube-Sat startete am Dienstag um 5:55 Uhr EDT (09:55 UTC) vom Rocket Lab Launch Complex 1 auf der Mahia-Halbinsel in Neuseeland und brachte die Mission Capstone in eine erdnahe Umlaufbahn. Die Sonde wird rund vier Monate brauchen, um die angestrebte Mondumlaufbahn zu erreichen.

Mit eigenem Antrieb und der Schwerkraft der Sonne zum Mond

Capstone ist an der Lunar Photon von Rocket Lab befestigt, einer interplanetaren dritten Stufe, die Capstone auf den Weg in den Weltraum begleitet. Kurz nach dem Start trennte sich Lunar Photon von der zweiten Stufe der Electron-Rakete. Während gut einer Woche wird das Triebwerk von Photon in regelmässigen Abständen gezündet, um den CubeSat über die erdnahe Umlaufbahn hinaus zu beschleunigen, wo Photon den CubeSat auf eine ballistische Transferbahn zum Mond bringen wird. Capstone wird dann seinen eigenen Antrieb und die Schwerkraft der Sonne nutzen, um den Rest des Weges zum Mond zu bewältigen. Die schwerkraftgetriebene Bahn wird die Treibstoffmenge, die der CubeSat für den Weg zum Mond benötigt, drastisch reduzieren.

Sonde kreist mindestens sechs Monate um den Mond

Capstone wird sodann in eine längliche Umlaufbahn des Mondes eintreten, die als NRHO (Near rectilinear halo orbit) bezeichnet wird. Sobald sich die Mission in der NRHO-Umlaufbahn befindet, wird sie bei ihrem nächsten Vorbeiflug bis auf 1000 Meilen an den Nordpol des Mondes heranfliegen und bei ihrem weitesten Vorbeiflug 43’500 Meilen vom Südpol des Mondes entfernt sein. Sie wird diesen Zyklus alle sechseinhalb Tage wiederholen und diese Umlaufbahn mindestens sechs Monate lang beibehalten, um die Dynamik zu untersuchen.

Position eigenständig bestimmen

Während seiner Mission wird Capstone Daten über den Betrieb in einem NRHO liefern und Schlüsseltechnologien vorstellen. Das Raumfahrzeug-zu-Raumfahrzeug-Navigations- und Kommunikationssystem arbeitet mit dem Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA zusammenarbeiten und wird so die Entfernung zwischen den beiden den Mond umkreisenden Raumfahrzeugen zu bestimmen. 

Diese Technologie könnte es künftigen Raumfahrzeugen ermöglichen, ihre Position im Weltraum zu bestimmen, ohne sich ausschliesslich auf die Verfolgung von der Erde aus zu verlassen. Capstone verfügt ausserdem über eine neue, in das Funkgerät eingebaute Präzisions-Einweg-Entfernungsmessung, die die für den Betrieb im Weltraum benötigte Zeit im Bodennetz reduzieren könnte.

Neuseeland ist Teil des Artemis-Programms

Neuseeland ist nicht nur Gastgeber des Starts dieser Mission. Das neuseeländische Ministerium für Wirtschaft, Innovation und Beschäftigung und ein von der Universität Canterbury geleitetes Team arbeiten auch mit der NASA an einem Forschungsprojekt zur Verfolgung von Raumfahrzeugen im Mondorbit zusammen. Neuseeland war an der Ausarbeitung der Artemis-Vereinbarung beteiligt, die eine Reihe praktischer Grundsätze für die Zusammenarbeit der an den NASA-Plänen zur Erforschung des Mondes im 21. Jahrhundert enthält. Im 21. Im Mai 2021 war Neuseeland das 11. Land, das die Artemis-Vereinbarung unterzeichnete.