V rámci programu CLPS (Commercial Lunar Payload Services) má firma Firefly Aerospace z texaského města Cedar Park do lunárního Moře nepokojů dopravit experimentální náklad. Americký přístroj LuGRE (Lunar GNSS Receiver Experiment) poprvé otestuje nové a nadějné možnosti lunární navigace s využitím pozemských globálních družicových navigačních systémů GNSS (Global Navigation Satellite System). Zkratkou GNSS se označují družicové sítě, které se běžně využívají k určení pozice pro následnou navigaci, ale hodí se i k přesnému určení času. Celosvětově nejznámější navigační systém je GPS provozovaný americkými kosmickými silami.

„V tomto případě chceme posunout hranice toho, k čemu byly systémy GNSS připraveny. Jde o rozšíření dosahu systémů, které byly postavené k poskytování služeb uživatelům na povrchu Země, ve vzduchu a na moři. Nyní bychom je chtěli využít i pro stále rostoucí kosmický sektor,“ uvedl J.J. Miller, zástupce ředitele pro strategickou komunikaci programu NASA pro vesmírnou komunikaci a navigaci SCaN (Space Communications and Navigation) a dodal: „To by významně rozšířilo přesnost a odolnost, které byly k dispozici během misí Apollo. Umožnilo by to flexibilnější vybavení a provozní scénáře.“

LuGRE (vyvinutý s italskou kosmickou agenturou ASI) bude přijímat signály jak z amerického systému GPS, tak z jeho evropského protějšku Galileo. Systém využije tyto signály k historicky prvnímu výpočtu pozice na základě údajů GNSS při cestě k Měsíci a poté i na jeho povrchu. „Kosmické mise fungující v blízkosti Země již dlouho spoléhají na GNSS pro svou navigaci a udržování přesného času,“ připomíná Joel Parker, hlavní vědecký pracovník projektu LuGRE z Goddardova střediska v Marylandském Greenbeltu a dodává: „V posledních letech se NASA s mezinárodními komunitou rozhodla posunout hranice toho, co je považováno za možné v oblasti Space Service Volume a dál.“

Mise ve zmíněném GNSS Space Service Volume (vzdálenost zhruba od 2 900 do 35 000 kilometrů) přijímají signály, které vyletí z družic na opačné straně planety a prosmýknou se kolem okraje Země. První experimenty spojené se Space Service Volume proběhly zhruba na začátku nového tisíciletí. Od té doby již služeb GNSS v oblasti Space Service Volume spolehlivě využil bezpočet družic ke své navigaci.

V roce 2016 americké družice MMS (Magnetospheric Multiscale Mission) začaly provozně využívat signály GPS v rekordní vzdálenosti 70 000 kilometrů od Země! Poté v roce 2019 tyto družice zlomily svůj vlastní rekord, když určily svou pozici ve vzdálenosti přibližně 187 000 km od Země, což je přibližně polovina vzdálenosti od Měsíce. V těchto extrémních vzdálenostech už mise potřebují mimořádně citlivé přijímače GNSS. Mise LuGRE proto dostane speciální přijímač pro slabé signály vyvinutý firmou Qascom. Jedná se o italskou společnost, která se zabývá kybernetickou bezpečností v kosmickém prostoru, bezpečnostním řešením družicové navigace a je financována agenturou ASI.

Týmy z projektu LuGRE nyní testují užitečné vybavení, které je potřeba připravit na dodávku k integraci do lunárního landeru Blue Ghost firmy Firefly, k čemuž má dojít v listopadu letošního roku. Start samotný je aktuálně plánován nejdříve na rok 2024, přičemž se poletí z Mysu Canaveral na Floridě na raketě Falcon 9 od SpaceX. Během několikatýdenního přeletu k Měsíci bude LuGRE sbírat GNSS signály a provádět navigační experimenty. To vše se bude opakovat v různých vzdálenostech od Země i na oběžné dráze Měsíce. Po přistání pak LuGRE vyklopí svou anténu a zahájí 12 dní trvající sběr dat, přičemž tato doba se může případně prodloužit. NASA a ASI zpracují data odeslaná na Zemi a provedou jejich analýzu. Výsledky poté budou veřejně sdíleny.

„LuGRE je nejnovější snahou v dlouhé řadě misí navržených k rozšíření možností GNSS na velké vzdálenosti,“ uvedl Fabio Dovis, hlavní vědecký spolupracovník projektu LuGRE z Italské kosmické agentury a dodává: „Vyvinuli jsme špičkový experiment, který poslouží jako základ pro operační využívání služeb GNSS na Měsíci.“ Mise LuGRE by měla podnítit další vývoj systémů využívajících navigační služby od GNSS, jelikož i NASA plánuje pro provoz budoucích lunárních misí využívat těchto postupů. NASA a ASI chtějí přinést výsledky svého snažení blíže ke kosmické komunitě prostřednictvím mezinárodní komise GNSS, což je organizace v rámci Spojených národů zaměřená na zajištění vzájemné kompatibility signálů GNSS. Tyto schopnosti budou také nezbytné pro budování systému LunaNet – architektury, která sjednotí spolupracující sítě do jednotných, nepřerušených lunárních komunikačních a navigačních služeb.

„Lunární dodávky, které si objednáváme od komerčních dodavatelů poskytují celou řadu inovativních nových technologií a možností k provádění experimentů tím, že nám nabízí dostupný přístup na povrch Měsíce,“ říká Jay Jenkins, výkonný ředitel programu CLPS a dodává: „LuGRE je jedním z příkladů pokroku, kterého mohou vláda a průmysl dosáhnout, pokud se sjednotí na svých průzkumných cílech.“ Vývoj nových využití GNSS pro rozvíjející se kosmický sektor je v současné době prioritou programu SCaN, který je momentálně vedoucí organizací zodpovědnou za provádění pokynů směrnice Space Policy Directive-7. Ta nařizuje NASA vypracovat požadavky na podporu vesmírných činností a vědy pomocí GPS na vyšších oběžných drahách a dále do cislunárního prostoru.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků.
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/image_11182021_lugreupdate.png
https://insidegnss-com.exactdn.com/…640%2C553&ssl=1&resolution=732,2.625
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/graphics_final2-01.png
https://firefly.com/wp-content/uploads/2021/12/pic-lunar-main.png