GPS na Księżycu? Pierwszy test systemu nawigacyjnego w planach NASA

W grudniu 1968 w ramach misji Apollo 8 trzej astronauci NASA okrążyli Księżyc. Coś takiego nigdy wcześniej nie miało miejsca. Misja ta mogłaby przebiec jednak zupełnie inaczej, w związku z problemami z nawigacją w kosmosie. Gdyby prędkość załogowego pojazdu była choć odrobinę mniejsza, ten rozbiłby się na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca.

Nawigacja na orbicie Księżyca jest problematyczna i w pewnym stopniu niebezpieczna, ponieważ nie ma tam takich systemów nawigacyjnych jak ziemskie GNSS (Global Navigation Satellite Systems). W związku z planami powrotu na Księżyc NASA chce jednak taki system stworzyć i przygotowuje się już do realizacji pierwszego kroku w tym kierunku.

Nawigacja na Księżycu a GNSS

W 2024 roku lub później NASA wyśle na Księżyc eksperymentalne urządzenie o nazwie LuGRE (Lunar GNSS Receiver Experiment), które przetestuje nowy księżycowy system nawigacji. System ten ma wykorzystywać sygnały z ziemskich systemów GNSS. Urządzenie zostanie dostarczone na Księżyc lądownik Blue Ghost firmy Firefly Aerospace.

Systemy GNSS tworzą konstelacje satelitów, które wykorzystują nadawane przez siebie fale radiowe, by określać położenia punktów i poruszających się odbiorników wraz z parametrami ich ruchu na powierzchni Ziemi. Najbardziej znanymi systemami GNSS są amerykański GPS i europejski Galileo.

Zasięg ziemskich systemów GNSS. | Źródło: NASA /Danny Baird

Misja LuGRE

Odbiornik LuGRE, opracowywany przez NASA we współpracy z Włoską Agencją Kosmiczną (ASI), będzie próbował jako pierwsze urządzenie w historii podczas podróży na Księżyc i już na powierzchni Księżyca ustalać swoje położenie w oparciu o sygnały z systemów GPS i Galileo. Odbiornik przeprowadzi także liczne eksperymenty nawigacyjne na różnych wysokościach w na orbicie wokół Księżyca.

Gdy LuGRE wyląduje na Księżycu, rozwinie swoją antenę, po czym będzie zbierał dane przez co najmniej 12 dni. Zebrane dane zostaną następnie przesłane na Ziemię i wykorzystane do opracowania księżycowego systemu GNSS na potrzeby przyszłych misji.

„W tym przypadku przesuwamy granice tego, na co GNSS miał pozwalać – to znaczy poszerzamy zasięg systemów stworzonych w celu świadczenia usług użytkownikom naziemnym, lotniczym i morskim, aby uwzględnić również szybko rozwijający się sektor kosmiczny.”, powiedział. J.J. Miller z NASA.

Co istotne, LuGRE, to jeden z wielu wysiłków poszerzenia zasięgu systemów GNSS. Już od lat system ten wykorzystuje się podczas misji kosmicznych. W ostatnich latach zasięg tych systemów zwiększono, dzięki czemu mogą obejmować nim nawet kosmiczne pojazdy oddalone o 35 tysięcy kilometrów od Ziemi. W roku 2016 system GPS wykorzystano nawet przy rekordowej odległości 70 tysięcy kilometrów, w ramach misji Magnetospheric Multiscale Mission.

Cóż, nie pozostaje nam nic innego, jak życzyć NASA powodzenia w realizacji misji LuGRE. Dzięki niej nawigacja na orbicie Księżyca ma szansę stać się znacznie łatwiejsza.

Źródło: NASA, fot. tyt. NASA/Dave Ryan