Lunární experiment a rekord v navigaci

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.“

Možnosti budoucího využití navigačních systémů u Měsíce.

Možnosti budoucího využití navigačních systémů u Měsíce.
Zdroj: https://insidegnss-com.exactdn.com/

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.

Schéma využití navigačních signálů dále od Země.

Schéma využití navigačních signálů dále od Země.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

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.

Lunární lander Blue Ghost

Lunární lander Blue Ghost
Zdroj: https://firefly.com/

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

Print Friendly, PDF & Email

Kontaktujte autora: hlášení chyb, nepřesností, připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

3 komentářů ke článku “Lunární experiment a rekord v navigaci”

  1. MartinH napsal:

    Rozumíte vůbec tomu co komentujete? Přesnost 300 000 km? Jak jste k tomu přišel?
    Zrovna určení polohy ve směru Země-příjmač nebude takový problém, to bude ta přesnější část polohové složky, horší už to bude ve směrech kolmých na spojnici. Ale ani na Měsíci není Země tak malá, aby se jevila jako bod, natož družice na střední dráze (dokonce existují družice pro lokální zpřesnění na GEO). Ty měření budou z různých směrů (ne z ideální konstelace, ale použitelné), takže přesnost nebude asi jako tady na Zemi v řádech cm, ale viděl bych to tak třeba na jednotky metrů v kolmých směrech na spojnici a decimetry ve směru spojnice. GPS je velmi přesná věc, jen tady na Zemi nám tu přesnost dost kazí atmosféra (refrakce při průchodu signálu), což v Kosmu není, na LEO si vystačíte i s jednofrekvenčním příjmačem a přesnost bude lepší než dvoufrekvenční na Zemi.

  2. PetrV napsal:

    Zajímavé. RTG navigace určí polohu s přesností kilometrů, jaká bude přesnost měření vzdalenost cca 300000 km?
    K určení presne vzdalenosti od Země i měsíce by se dal použít laser a koutove odrazece co na Měsíci nechaly posadky apollo.
    Ale to není pozice xyz.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.