Questa orbita (Near-Rectilinear Halo Orbit, NRHO) è piuttosto complicata e significativamente allungata. La sua posizione in un preciso punto di equilibrio tra la gravità della Terra e della Luna, potrà offrire stabilità alle missioni a lungo termine come il Gateway del programma Artemis con un'energia minima per il mantenimento e richiedendo una minore capacità di propulsione per i veicoli spaziali che volano da e verso la superficie della Luna rispetto ad altre orbite circolari.. Il Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE)  aiuterà a ridurre il rischio per i futuri veicoli spaziali convalidando tecnologie di navigazione innovative e verificando la dinamica di questa orbita a forma di aureola.

La NRHO porterà CAPSTONE entro 1.600 chilometri da un polo lunare nel punto più vicino e 70.000 chilometri dall'altro polo ogni sette giorni. In pratica, questo CubeSat sarà in grado di rilassarsi in un punto gravitazionalmente debole nello spazio, dove l'attrazione della gravità dalla Terra e dalla Luna interagiscono e consentono un'orbita quasi stabile.
Dopo un viaggio di quattro mesi verso la sua destinazione target, CAPSTONE orbiterà seguendo questo schema attorno alla Luna per almeno sei mesi per comprendere le caratteristiche dell'orbita. Dimostrerà inoltre l'affidabilità delle innovative soluzioni di navigazione da veicolo spaziale a veicolo spaziale, nonché le capacità di comunicazione con la Terra. La NRHO offre il vantaggio che rimane sempre visibile e sempre perpendicolare alla nostra visuale.

Il Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA, che orbita attorno alla Luna dal 2009, sarà un punto di riferimento per il computer di bordo dedicato alla navigazione di CAPSTONE. I due veicoli comunicheranno anche tra loro e i dati ottenuti da questo crosslink saranno utilizzati dal CubeSat per calcolare la distanza che li separa e la velocità relativa, dati grazie ai quali il satellite potrà validare la sua posizione nello spazio.
Queste informazioni peer-to-peer verranno utilizzate per testare il software di navigazione autonoma di CAPSTONE, chiamato Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), che farà da apripista alle future missioni le quali non dovranno necessariamente avere l'appoggio delle antenne e del centro di controllo sulla Terra.

Per il momento, il lancio di CAPSTONE è previsto per le 9:55  UTC di oggi 28 giugno 2022, con un 75% di meteo favorevole.
Sarà lanciato con il vettore Electron di Rocket Lab dal complesso di lancio di Rocket Lab, presso lo spazioporto di Mahia Peninsula, in Nuova Zelanda.

Obiettivi della missione

- Verificare le caratteristiche di un'orbita cis-lunare Near-Rectilinear Halo Orbit (per un approfondimento su questa orbita, si veda l'articolo di Marco Di Lorenzo).
- Dimostrare l'ingresso e il mantenimento di questa orbita unica che fornisce un percorso altamente efficiente verso e dalla superficie della Luna.
- Dimostrare i servizi di navigazione da un veicolo spaziale ad un altro che consentiranno ai futuri veicoli spaziali di determinare la loro posizione rispetto alla Luna senza fare affidamento esclusivamente sul tracciamento dalla Terra
- Gettare le basi per il supporto commerciale delle future operazioni lunari
- Acquisire esperienza con piccoli lanci dedicati di CubeSat oltre l'orbita terrestre bassa, sulla Luna e oltre