美国宇航局资助探路者任务，将发射立方星CAPSTONE助力其登月计划
目前，美国已经重启了登月计划（Artemis计划），NASA提出将于2024 年实施登月。早在50年前，阿波罗登月计划直接利用土星五号运载火箭发射登陆月球并返回。而现在NASA的登月计划则相对比较复杂：首先需要发射一系列组件到月球轨道，利用自组装的方法建立一个小型的月球空间站（Gateway）。然后，将发射一辆无人的月球登陆车到空间站。最后，利用重型运载火箭 Space Launch System (SLS)发射载人飞船 Orion，将宇航员送到月球空间站，再使用登陆车登陆月球。
而在此之前，需要对一系列的关键技术进行验证，今天的主角——“地月自主定位系统技术操作与导航实验卫星”便是在这样的背景下诞生的。
地月自主定位系统技术操作与导航实验卫星(CAPSTONE)
美国宇航局已向科罗拉多州博尔德市的Advanced Space公司提供了一份价值1370万美元的合同，用于研制并运营一颗立方星，该立方星将被发射到与Gateway同样的月球轨道上。
该立方星全称为“地月自主定位系统技术操作和导航实验卫星(CAPSTONE)”，这将成为首个在地月系统拉格朗日点的Halo轨道上运行的航天器。在这个特殊的轨道上，立方体卫星将随月球一起绕地球旋转，在运行过程中，立方星距离月球最近约1000英里，最远约43500英里。
探路者任务将执行一次快速的月球飞行演示，最早可能在2020年12月发射。CAPSTONE将演示如何进入该轨道并在该轨道上运行，并测试一种新的导航能力。这些信息将有助于降低Gateway任务的不确定性，因为NASA和国际合作伙伴正在努力确保宇航员能够安全到达月球表面。
NASA太空技术任务理事会副主任Jim Reuter说：“这对NASA来说是一个激动人心的机会，我们与几家美国小型企业合作，积极推进月球计划，成为Artemis计划的先驱者。”
这次任务成本极低，研制周期也很短。任务将对入轨与轨道保持技术、自主定位技术与导航技术等进行演示验证，释放风险，以确保Gateway任务的顺利实施。
该立方体卫星大约有一个小型微波炉那么大。其星上通信系统能够确定CAPSTONE与NASA的月球勘测轨道器的距离以及两个航天器之间的距离变化的速度。航天器之间的相对位置速度信息将用于演示自主导航技术，使得未来无需依赖地球跟踪就能确定航天器的位置。
CAPSTONE将开展一系列特殊的技术演示验证，以支持未来的月球和火星探索任务，包括:
1) 航天器对航天器导航服务演示验证；
2) 航天器近直线Halo轨道特性验证；
3) Halo轨道入轨及高效的月球轨道转移技术验证；
4) 搭载发射或小型月球专用发射验证；
5) 积累深空轨道立方体卫星任务规划和运营的商业经验；
6) 探索深空轨道立方体卫星任务的快速商业交付；
Advanced Space公司的首席执行官布拉德利·奇塔姆说：“CAPSTONE不仅将作为Artemis任务的先驱探索者，而且还将展示一些关键的商业探索能力。我们的团队将为任务规划和执行提供最先进的工具，以支撑未来不断增长的月球、火星甚至整个太阳系的探索任务。”
该任务有多种发射选择，包括作为小型运载火箭的主要有效载荷。发射后，CAPSTONE将需要大约3个月的时间进入目标轨道，并开始为期6个月的初步演示阶段。