Το Galileo θα βοηθήσει το Lunar Pathfinder να περιηγηθεί στη Σελήνη

Η αποστολή Lunar Pathfinder της ESA στη Σελήνη θα φέρει έναν προηγμένο δορυφορικό δέκτη πλοήγησης, προκειμένου να εκτελέσει την πρώτη επιδιόρθωση θέσης satnav σε σεληνιακή τροχιά. Αυτό το πειραματικό ωφέλιμο φορτίο σηματοδοτεί ένα προκαταρκτικό βήμα σε ένα φιλόδοξο σχέδιο της ESA για επέκταση αξιόπιστης κάλυψης satnav – καθώς και συνδέσμων επικοινωνίας – σε εξερευνητές γύρω και τελικά στη Σελήνη κατά τη διάρκεια αυτής της δεκαετίας.

Αναμένεται να ξεκινήσει μέχρι το τέλος του 2023 σε σεληνιακή τροχιά, το δημόσιο-ιδιωτικό Lunar Pathfinder  comsat θα προσφέρει υπηρεσίες αναμετάδοσης εμπορικών δεδομένων σε σεληνιακές αποστολές – ενώ παράλληλα θα επεκτείνει τα επιχειρησιακά όρια των σημάτων satnav.

Αστερισμός Galileo
Αστερισμός Galileo

Οι δορυφόροι πλοήγησης, όπως ο αστερισμός Galileo της Ευρώπης, αποσκοπούν στην παροχή υπηρεσιών εντοπισμού θέσης, πλοήγησης και χρονισμού στον πλανήτη μας, οπότε το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας των κεραιών πλοήγησής τους ακτινοβολεί απευθείας στον γήινο δίσκο, εμποδίζοντας τη χρήση του για χρήστες που βρίσκονται πιο μακριά στο διάστημα. 

«Αλλά αυτό δεν είναι ολόκληρη η ιστορία», εξηγεί ο Javier Ventura-Traveset, επικεφαλής του Γραφείου Επιστήμης Πλοήγησης Galileo της ESA που συντονίζει τις δραστηριότητες σεληνιακής πλοήγησης της ESA. Οι λοβοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τοποθέτηση, υπό την προϋπόθεση ότι έχουν εφαρμοστεί επαρκείς δέκτες. “

Τα σήματα «πλευρικού λοβού» του Galileo
Τα σήματα «πλευρικού λοβού» του Galileo

 Ακριβώς όπως οι άνθρωποι ή τα αυτοκίνητα στο έδαφος, οι δορυφόροι σε τροχιά χαμηλής Γης βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στα σήματα satnav για να προσδιορίσουν την τροχιακή τους θέση και από τη στιγμή που η ESA απέδειξε ότι ήταν δυνατή η τοποθέτηση υψηλότερης τροχιάς , ένας αυξανόμενος αριθμός δορυφόρων σε γεωστατική τροχιά σήμερα χρησιμοποιεί δέκτες satnav.

Ωστόσο, η γεωστατική τροχιά είναι 35 786 χιλιόμετρα πάνω, ενώ η Σελήνη είναι περισσότερο από δέκα φορές πιο μακριά, σε μια μέση απόσταση 384.000 χιλιομέτρων. Το 2019, ωστόσο, η Magnetospheric Multiscale Mission της NASA   απέκτησε σήματα GPS για να εκτελέσει μια επιδιόρθωση και να καθορίσει την τροχιά της από 187 166 χλμ., Κοντά στη μισή απόσταση της Γης-Σελήνης.

Το Lunar Pathfinder θα μεταδώσει σήματα από άλλες αποστολές της Σελήνης
Το Lunar Pathfinder θα μεταδώσει σήματα από άλλες αποστολές της Σελήνης

Ο Javier προσθέτει: “Αυτή η επιτυχημένη πειραματική απόδειξη μας παρέχει μεγάλη εμπιστοσύνη, καθώς ο δέκτης που θα ξεκινήσουμε στο Lunar Pathfinder θα έχει σημαντικά βελτιωμένη ευαισθησία, θα χρησιμοποιεί σήματα Galileo και GPS και θα διαθέτει επίσης κεραία satnav υψηλής απόδοσης.”

Η κύρια κεραία αυτού του δέκτη υψηλής ευαισθησίας αναπτύχθηκε μέσω του Γενικού Προγράμματος Τεχνολογίας Υποστήριξης της ESA , ενώ η κύρια μονάδα του δέκτη αναπτύχθηκε μέσω του Προγράμματος Καινοτομίας και Υποστήριξης της ESA , NAVISP .

Το έργο δέκτη καθοδηγείται από τον μηχανικό πλοήγησης της ESA Pietro Giordano: «Ο δέκτης υψηλής ευαισθησίας θα είναι σε θέση να εντοπίσει πολύ αχνά σήματα, εκατομμύρια φορές πιο αδύναμα από αυτά που λαμβάνονται στη Γη. Η χρήση προηγμένων ενσωματωμένων φίλτρων τροχιάς θα επιτρέψει την επίτευξη πρωτοφανούς ακρίβειας προσδιορισμού τροχιάς σε αυτόνομη βάση. “

Ο δέκτης Lunar Pathfinder προβλέπεται να επιτύχει ακρίβεια τοποθέτησης περίπου 100 m – πιο ακριβής από την παραδοσιακή παρακολούθηση εδάφους.

Οι σεληνιακές τροχιές αντιπροσωπεύουν μια πρόκληση
Οι σεληνιακές τροχιές αντιπροσωπεύουν μια πρόκληση

Η διαθεσιμότητα του satnav θα επιτρέψει την εκτέλεση του «Ακριβούς προσδιορισμού τροχιάς» για σεληνιακούς δορυφόρους, σημειώνει ο Werner Enderle, επικεφαλής του Γραφείου Υποστήριξης Πλοήγησης της ESA: «Ο παραδοσιακός προσδιορισμός τροχιάς για σεληνιακούς δορυφόρους σε τροχιά πραγματοποιείται από ραδιοφωνικούς σταθμούς, χρησιμοποιώντας σταθμούς εδάφους μεγάλου διαστήματος. Αυτή η επίδειξη σεληνιακού Pathfinder θα είναι ένα σημαντικό ορόσημο στη σεληνιακή πλοήγηση, αλλάζοντας ολόκληρη την προσέγγιση. Δεν θα αυξήσει μόνο την αυτονομία των διαστημικών σκαφών και θα οξύνει την ακρίβεια των αποτελεσμάτων, αλλά και θα μειώσει το λειτουργικό κόστος.  

Ενώ οι σεληνιακές τροχιές είναι συχνά ασταθείς, με δορυφόρους χαμηλής τροχιάς που αποσύρονται φυσικά από τις συγκεντρώσεις μαζικής μάζας ή «μασκόνους» που αποτελούν τη Σελήνη, το Lunar Pathfinder σχεδιάζει να υιοθετήσει μια εξαιρετικά σταθερή «παγωμένη» ελλειπτική τροχιά, εστιασμένη στο νότιο σεληνιακό pole – κορυφαίος στόχος για μελλοντικές αποστολές.

Το Lunar Pathfinder θα επικεντρώσει την κάλυψη στο νότιο πόλο της Σελήνης
Το Lunar Pathfinder θα επικεντρώσει την κάλυψη στο νότιο πόλο της Σελήνης

Η Γη – και οι αστερισμοί της satnav – θα πρέπει να παραμείνουν ενόψει του Lunar Pathfinder για την πλειονότητα των δοκιμών. Η κύρια πρόκληση θα ξεπεράσει την περιορισμένη γεωμετρία των σημάτων satnav που προέρχονται από το ίδιο μέρος του ουρανού, μαζί με τη χαμηλή ισχύ σήματος.

Η επίδειξη του Σεληνιακού Pathfinder ότι τα επίγεια σήματα satnav μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πλοήγηση σε σεληνιακές τροχιές θα είναι ένα σημαντικό πρώιμο βήμα στην πρωτοβουλία Moonlight της ESA . Με την υποστήριξη τριών διευθύνσεων του ESA, η Moonlight θα συνεχίσει να ιδρύει μια υπηρεσία σεληνιακής επικοινωνίας και πλοήγησης.

Παίζω

$ video.data_map.short_description.content

Σεληνόφωτο: σύνδεση της Γης με τη Σελήνη
Πρόσβαση στο βίντεο

 «Κατά την επόμενη δεκαετία, η ESA στοχεύει να συμβάλει στη δημιουργία μιας κοινής υποδομής επικοινωνίας και πλοήγησης για όλες τις σεληνιακές αποστολές που βασίζονται σε αποκλειστικούς σεληνιακούς δορυφόρους», εξηγεί ο Bernhard Hufenbach, διαχειριστής πρωτοβουλιών εμπορευματοποίησης και καινοτομίας για την εξερεύνηση του διαστήματος στο ESA.

“Το φως του φεγγαριού θα επιτρέψει την υποστήριξη αποστολών που δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν σήματα Earth Satnav, όπως προσγειωμένοι στην άκρη πλευρά και σχεδιάζει να καλύψει το τρέχον κενό προς τις ανάγκες που εκφράζει η παγκόσμια κοινότητα εξερεύνησης, με στόχο την ακρίβεια τοποθέτησης κάτω των 50 μέτρων.”

Επέκταση του satnav στη Σελήνη
Επέκταση του satnav στη Σελήνη

Εκτός από τη διευκόλυνση της σεληνιακής εξερεύνησης, αυτά τα σήματα satnav θα μπορούσαν κάποια μέρα να γίνουν ένα εργαλείο για την επιστήμη από μόνα τους, που χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για την εκτέλεση ανακλασματομετρίας σε όλη τη σεληνιακή επιφάνεια. να ακουστεί η ελάχιστη σκονισμένη «εξώσφαιρα» που περιβάλλει τη Σελήνη ή παρέχοντας ένα κοινό σήμα αναφοράς χρόνου σε όλη τη Σελήνη, για χρήση σε βασικά πειράματα φυσικής ή αστρονομίας.

Εκτός από το γεγονός ότι σηματοδοτεί το πρώτο στην ιστορία της δορυφορικής πλοήγησης, ο Javier σημειώνει ότι το πείραμα Satnav του Lunar Pathfinder θα έχει μεγαλύτερες συνέπειες: για να πλοηγηθείτε στο διαστημικό σκάφος στο βαθύ διάστημα, επιτρέποντας την ανθρώπινη εξερεύνηση της Σελήνης. “

Facebook Comments