미국의 달 복귀 계획인 '아르테미스(Artemis) 프로그램'의 핵심축인  달 우주정거장 '게이트웨이'(Gateway)가 건설될 궤도의 안정성을 시험할 큐브샛 '캡스톤'(CAPSTONE)이 발사한 지 거의 5개월 만에 목표 궤도에 안착했다. 22일 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 지난 13일 이 궤도에 진입한 캡스톤은 두 차례에 걸친 기동을 통해 목표 궤도를 정밀 조정하고 본격적인 궤도 개척 임무에 나섰다.     

이는 우주비행사를 실어나를 유인 캡슐 '오리온'이 달 궤도까지 무인비행을 다녀오는 '아르테미스Ⅰ' 임무를 순조롭게 진행하는 가운데 이뤄졌다.  캡스톤이 개척할 '직선에 가까운 헤일로 궤도'(NRHO)라는 명칭이 붙은 새 궤도는 지구와 달의 공전궤도면과 수직으로 길쭉한 타원형을 그리는데, 지구와 달의 중력을 이용해 우주정거장이 안정적인 비행을 유지하며 연료 소모를 최소화할 수 있다. 

서류 가방 크기의 캡스톤은 적어도 6개월 이상 달의 북극은 약 1천600㎞, 남극은 6만9천600㎞ 떨어진 계란형 궤도를 6.5일마다 한 번씩 돌며 궤도의 안정성과 관련된 자료를 수집하게 된다.  인류의 달 상주를 목표로 한 아르테미스 프로그램에서 게이트웨이는 달 표면에 건설될 상주 기지와 함께 중요한 축으로 여겨지고 있다.   

캡스톤은 NRHO를 비행하는 첫 비행체이자 달 주변에서 가동되는 첫 큐브샛 기록을 세웠다.  캡스톤은 게이트웨이 궤도 점검과 함께 달 주변에서 우주선이 지구 신호에 의존하지 않고 위치를 확인할 수 있는 'CAPS'라는 항법 소프트웨어 기술 시연도 하게된다. 달 궤도를 도는 '달정찰궤도선'(LRO)과 직접 교신하고 반도체 칩 크기의 원자시계를 활용해 위치를 확인하는 것이 요체다.  

캡스톤이라는 명칭은 '지구-달 자율 위치 시스템 기술 운영 및 항법 실험'(Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment)을 뜻하는 영어 단어의 머리글자를 조합한 것이다.  지난 6월 28일 뉴질랜드 마히아반도 제1발사장에서 로켓랩의 일렉트론 로켓에 실려 발사된 캡스톤은 달까지 오는 과정이 순조롭지 못해 NASA는 물론 민간 개발사인 '어드밴스드 스페이스' 관계자들을 긴장시켰다. 발사 뒤 연료 소모가 적은 4개월 코스의 달로 향하는 궤도에 올랐지만 통신 이상으로 지구와 교신이 끊겼다가 복구되고, 추진엔진의 밸브 이상으로 한달여간 안전모드로 비행하는 등 우여곡절을 겪은 끝에 달 궤도에 도착했다.