Європейське космічне агенство (ЄКА) планує використовувати свою майбутню місію Lunar Pathfinder для експериментів з розширенням супутникової навігації на Місяці. Мета полягає в тому, щоб забезпечити точніші визначення місця розташування космічних апаратів на місячній орбіті за допомогою радіосигналів від супутникових угруповань Galileo і GPS.
Супутникова навігація стала повсякденним явищем, хоча свого часу зробила революцію. Наразі миттєве визначення місця розташування вважається само собою зрозумілим. Однак хоча технологія заснована на зростаючих сузір’ях все складніших супутників, що оточують планету, нині вона все ж таки обмежена Землею.
Попри те, що ряд країн розробляє програми по активізації дослідження Місяця, супутникова навігаційна система навколо Місяця була б дуже корисною, але також була б приголомшливо дорогою в установці. Можливо, щось подібне до Galileo або GPS коли-небудь з’явиться, але ЄКА шукає способи використовувати існуючі супутникові навігаційні системи Землі для місячних місій.
Сьогодні місячні місії повинні покладатися на станції стеження на Землі, щоб визначити своє місце розташування за допомогою вимірювань дальності і кута, але це не дуже точно і має лише обмежені можливості. Вони буксирують орбітальні космічні апарати, змінюючи їх траєкторії, тому точна навігація дуже важлива.
Проблема в тому, що Galileo не дуже підходить для роботи з Місяцем. Мало того, що його радіосигнали випромінюються на Землю, сузір’я знаходиться на орбітах близько 23 222 км над Землею. Однак у 2019 році Магнітосферна багаторівнева місія NASA змогла визначити свою орбіту за допомогою сигналів GPS, коли вона перебувала на відстані 187 166 км, що майже на половині відстані від Землі до Місяця. Це довело, що, хоча велика частина енергії, випромінюваної антенами навігаційних супутників, прямує назад на Землю, сигналу, випромінюваного убік, буде достатньо, щоб його можна було використовувати в космосі з досить сильною антеною.
Супутник зв’язку Lunar Pathfinder, який запустять у 2023 році, розробляється в рамках державно-приватного партнерства. У його експериментальної системі буде використовуватися антена з високим коефіцієнтом посилення, яка розміщується на «бічних пелюстках» супутників Galileo і GPS. Це дозволяє високочутливому приймачеві вловлювати сигнали супутникової навігації, які в мільйони разів слабші, ніж ті, які приймаються на Землі.
За даними ЄКА, Lunar Pathfinder зможе визначити своє місцезнаходження з точністю до 100 м, поки обертатиметься навколо Місяця по дуже стабільній орбіті. Найбільша проблема буде полягати у використанні систем супутникової навігації, навіть якщо сигнали надходять з однієї невеликої області в небі.
ЄКА заявляє, що в найближче десятиліття планує розширити зону дії супутникової навігації навколо Місяця і навіть на Місяці, і в разі успіху нову техніку можна буде використовувати не тільки для навігації в космосі, але і в наукових цілях.
Читайте також:
- Зонд ESA-NASA Solar Orbiter здійснив свій перший обліт Венери
- Місія ESA Ariel переходить від креслення до реальності