Lunar Flashlight và CAPSTONE là hai sứ mệnh với mục tiêu đặt dấu mốc tiếp theo trong phát triển vệ tinh kiểu khối lập phương (cubesat) - những vệ tinh đã xuất hiện trên quỹ đạo quanh Trái đất vào những năm 90 thế kỷ XX. Từ thời gian đó, các cubesat thường xuyên được sử dụng để quan sát Trái đất từ quỹ đạo.
Hai vệ tinh MarCO là hai cubesat quốc tế đầu tiên bay về phía sao Hỏa (năm 2018) cùng tàu thăm dò vũ trụ InSight. Nhờ kích thước nhỏ, các cubesat có thể dễ dàng được mang theo cùng một số thiết bị khác vào không gian vũ trụ. Khối lượng không lớn của các cubesat cũng khiến cho chi phí đưa chúng lên quỹ đạo quanh Trái đất không quá cao.
Đại diện NASA cho biết, sẽ có 13 vệ tinh cubesat được bổ sung vào chuyến bay đầu tiên của Chương trình Artemis. Sứ mệnh dự kiến khởi hành vào nửa cuối của năm 2021. Trong khuôn khổ sứ mệnh này, tàu Orion (lúc này tàu chưa có phi hành đoàn) sẽ bay quanh Mặt trăng, khảo sát và thử nghiệm tất cả các công nghệ Mặt trăng mới – các công nghệ sẽ được phi hành đoàn sử dụng trong các chuyến bay sau này.
Một trong các cubesat thuộc lô đầu tiên là Lunar Flashlight do các nhà khoa học tại một số trung tâm của NASA phát triển. Vệ tinh này sẽ tìm kiếm nước đóng băng (nước đá) trong các hố va chạm của Mặt trăng.
Các nhà khoa học hi vọng sẽ tạo ra một lượng nước dữ trữ (dùng làm nước uống cho phi hành đoàn và để sản xuất nhiên liệu tên lửa) từ số nước đá này. Chi phí để đưa nước từ mặt đất lên quỹ đạo là rất lớn. Khả năng lấy được nước từ Mặt trăng sẽ giảm đáng kể chi phí cho những chuyến bay vũ trụ tương lai.
Vệ tinh thứ hai trong số cubesat thuộc lô đầu tiên là CAPSTONE. Vệ tinh này không bay cùng tên lửa của NASA mà sẽ được gắn trên tên lửa Electron của Công ty Rocket Lab (Mỹ) vào đầu năm 2021. CAPSTONE sẽ ở trên cùng quỹ đạo Mặt trăng, nơi trạm Gateway được xây dựng.
Mục đích của sứ mệnh là thử nghiệm các quá trình xâm nhập vào quỹ đạo này. Bay quanh Mặt trăng là việc khó do sự phân bổ vật chất không đều dưới bề mặt Mặt trăng. “Cho đến nay, chưa có một tàu vũ trụ nào ở trên quỹ đạo quanh Mặt trăng này.
Chúng tôi muốn kiểm tra xem cần làm gì để xâm nhập vào quỹ đạo này và bay ổn định ở trên đó” - ông Christopher Baker, Giám đốc Chương trình các vệ tinh nhỏ ở NASA, cho biết như vậy.
Trong khuôn khổ sứ mệnh CAPSTONE, hệ thống hoa tiêu cũng được thử nghiệm. Hệ thống này dựa trên việc định vị vệ tinh so với vệ tinh Lunar Reconnaisance Orbiter.
