Na Mjesecu nema GPS-a, NASA i ESA moraju to riješiti prije nego se ljudi vrate

Kada je NASA-ina misija Artemis 1 u studenom uspješno obletjela oko Mjeseca, pokazala je svijetu da su ljudi na pravom putu da se vrate.

NASA i Europska svemirska agencija imaju za cilj „prošetati” Mjesecom do 2025. i postaviti stalnu lunarnu bazu koja će kružiti oko njega sljedećih nekoliko godina. Kina i Rusija također zajedno rade na uspostavi zasebne baze na Mjesecu, s planiranim slijetanjem posade predviđenim za 2036. godinu.

Ali trenutno nema GPS-a koji bi nas doveo tamo. Astronauti ne mogu samostalno upravljati svemirskim prostorom, a svaka se misija oslanja na stručno obučene inženjere koji upravljaju sa Zemlje.

Navedeno će brzo postati neodrživo s misijama koje napreduju korak naprijed, korak nazad.

Svemirske agencije rade na postavljanju satelitske navigacije na rakete koje putuju 384.000 kilometara između Zemlje i Mjeseca. Također planiraju izgraditi potpuno novu navigacijsku mrežu oko Mjeseca. Evo kako.

Današnja navigacija svemirskih agencija je glomazna i skupa

Danas je jedini način za stići od točke A do točke B u svemiru napraviti komplicirane proračune temeljene na fizici, prilagođene svakoj misiji.

Dok se letjelica kreće kroz svemir, jedina referentna točka je Zemlja. Dakle, mora poslati ping signal natrag na Zemlju da sazna gdje je, što znači da postoje ogromne mrtve točke.

NASA je potpuno izgubila komunikaciju s Orionom, letjelicom korištenom u misiji Artemis 1, kada je otišla s druge strane Mjeseca. Sve što su inženjeri mogli učiniti tih nekoliko minuta bilo je zadržati dah i nadati se da će vidjeti kako svemirska letjelica s druge strane izlazi neoštećena.

Navedeno zahtijeva mnogo resursa i skupo je, rekao je za Insider Javier Ventura-Traveset, glavni inženjer ESA-inog ureda za navigaciju Galileo. (Vlada SAD-a koristi GPS; Galileo je europska verzija.)

Ono što je istraživanju svemira sada potrebno je način da svemirske letjelice trianguliraju svoju poziciju u svemiru, tako da mogu samostalno upravljati letom bez navođenja sa Zemlje.

Za odlazak na Mjesec moglo bi pomoći korištenje Zemljinih satelita

Iznenađujuće, najjeftiniji način za dovođenje satelitske navigacije u duboki svemir je korištenje satelita oko Zemlje, rekla je za Insider Elizabeth Rooney, viša inženjerka za Surrey Satellite Technology Ltd. Tvrtka surađuje s ESA-om na razvoju satelitske navigacije u svemiru.

Postoji nekoliko značajnih problema s navedenim pristupom. Glavni među njima je što su ti sateliti usmjereni prema Zemlji.
To znači da je većina satelitskih signala blokirana i samo malo se širi. Djelić signala koji se odašilje preko puno je slabiji od glavnog signala, a postaje još slabiji što je dalje od Zemlje.

S obzirom na ta ograničenja, moglo bi se činiti kako bi korištenje ovog signala za navigaciju do Mjeseca bilo nemoguće. No inženjeri su proveli desetljeća razvijajući osjetljive detektore koji bi mogli iskoristiti taj signal iz dubokog svemira. I uspjeli su.
Godine 2019. četiri su satelita uspjela odrediti položaj u svemiru pomoću signala sa Zemljinih GPS satelita.

Bili su 186.000 kilometara daleko - otprilike na pola puta do Mjeseca, rekao je Ventura-Traveset.

Stvarno nam treba način da autonomno stignemo sve do Mjeseca

Sljedeća granica je otkrivanje tog signala na drugoj polovici puta. No Ventura-Traveset je siguran u uspjeh.

ESA i NASA usavršavaju svoje detektore koji bi mogli iskoristiti signale sa Zemljinih satelita te su ih spremne testirati na nadolazećim misijama.

ESA-in prijemnik, nazvan NaviMoon, trebao bi biti lansiran na satelitu Lunar Pathfinder 2025. ili 2026. godine. ESA predviđa da bi NaviMoon trebao moći odrediti položaj satelita s preciznošću od oko 60 metara, rekao je Ventura-Traveset.

Nadamo se da će pomoću tog detektora satelit moći samostalno navigirati oko Mjeseca, rekao je. Također je vrlo lagan, ima ukupno oko 4 kilograma te bi mogao zamijeniti znatno težu opremu na svemirskoj letjelici.

NASA također radi na detektorima razvijenim u suradnji s Talijanskom svemirskom agencijom. Cilj im je lansirati prvi od ovih prijamnika na površinu Mjeseca 2024. godine u sklopu „Lunar GNSS Receiver” eksperimenta.

Postoji "malo prijateljskog natjecanja" između ESA-e i NASA-e u postavljanju Zemljinog satelitskog signala na Mjesec, James Joseph "JJ" Miller, zamjenik direktora za politiku i strateške komunikacije unutar Programa svemirskih komunikacija i navigacije u sjedištu NASA-e, rekao je u intervjuu za Insider.

Miller je rekao kako su mnoge druge zemlje počele ulagati u tehnologiju navigacije kroz duboki svemir.

"Svi su shvatili da je ovo novi „korisnik” koji se razvija i neće nestati, stoga moramo pripremiti i učiniti cis-lunarni prostor, sav prostor između Zemlje i Mjeseca, što kvalitetnije i pouzdanije pokriven signalima", rekao je.

Na kraju ćemo trebati satelitsku navigacijsku mrežu oko Mjeseca.

Signal sa Zemljinih satelita mogao bi dovesti svemirske letjelice do Mjeseca, no kada jednom budu na površini, isti signal neće biti od velike koristi.

U tom trenutku signali mogu doseći područje Mjeseca vidljivo sa Zemlje, što znači da su udaljena strana Mjeseca i mjesečevi polovi izvan dosega.

Dakle, plan je dati Mjesecu vlastitu flotu komunikacijskih i navigacijskih satelita, nazvanu „Moonlight initiative”. Prvi čvor u Moonlightu bio bi NASA-in satelit Pathfinder.

Ventura-Traveset je rekao da ESA ima za cilj testirati osnovnu infrastrukturu Moonlighta do 2027. i sveobuhvatniju infrastrukturu do 2030.

NASA također radi na izgradnji vlastite mreže pod nazivom LunaNet. NASA-in Gateway, svemirska stanica koju agencija namjerava poslati da kruži oko Mjeseca, bila bi još jedno čvorište u mreži.

"Zamislili bismo neku vrstu arhitekture koja uključuje NASA-ine i ESA-ine satelite u zajedničkom radu", rekao je Miller iz NASA-e.

Doseljenici na Mjesec trebat će brzi internet

Postoji komercijalniji aspekt vraćanja ljudi na Mjesec. Dugoročno gledano, doseljenici na Mjesec trebali bi postaviti kamp kako bi mogli iskopavati minerale i vodu — koji bi se mogli koristiti kao pogon raketa na putu do Marsa.

Posjetitelji Mjeseca trebat će imati način komunicirati sa Zemljom, međusobno komunicirati te biti zabavljeni, rekao je Ventura-Traveset.

U konačnici bi doseljenici na Mjesec mogli imati pristup brzom internetu, videokonferenciji s voljenima na Zemlji, emitirati emisije i stvarati vlastiti sadržaj iz svemira, rekao je Ventura-Traveset.

"Mislim kako nema nikoga tko bi tvrdio da to nije put kojim ćemo ići", rekao je Ventura-Traveset.

Izvor: Yahoo