A NASA először ér el GPS navigációt a Holdon

A NASA és az Olasz Űrügynökség történelmi mérföldkőhöz érkezett március 3-án, amikor a Hold GNSS Vevőkísérlet (LuGRE) lett az első technológiai bemutató, amely sikeresen megszerezte és nyomon követte a Földön alapuló navigációs jeleket a Hold felszínén.

A NASA bejelentette kedden a Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) sikerét, ami azt bizonyítja, hogy a Global Navigation Satellite System (GNSS), beleértve a GPS-t és a Galileót, jeleit lehet fogadni és követni a Holdon.

A pontos navigáció létfontosságú lesz a jövőbeli holdbéli űrhajósok számára, de a hagyományos GPS 225 000 mérföldre a Földtől hatástalan. Egy ígéretes megoldás a GNSS adatok holdfelszínre történő átvitele, amely lehetővé teszi az űrhajók számára, hogy autonóm módon mérjék az időt, a sebességet és a pozíciót.

Jelenleg a NASA az űrhajókat fedélzeti szenzorok és Föld-alapú jelek kombinációjával követi, gyakran mérnöki felügyeletet igényelve. Ha néhányat ezek közül a rendszerek közül GNSS adatokkal helyettesítenének, az űrhajók autonóm módon fogadhatnák a jeleket, csökkentve az emberi operátorok szükségességét.

Ez az áttörés kulcsfontosságú lehet a NASA Artemis missziói és más jövőbeli hold- és mélyűr-missziók számára, mivel lehetővé teszi az űrhajók számára, hogy autonóm módon határozzák meg pozíciójukat, sebességüket és időpontjukat nagy pontossággal.

A fejlesztés előkészíti a terepet a fejlett navigációs rendszerek számára a jövőbeli hold- és Mars-missziókhoz.

“A Földön a GNSS jeleket használhatjuk navigációra mindenben, a mobiltelefonoktól az repülőgépekig” – mondta Kevin Coggins, a NASA SCaN (Space Communications and Navigation) Programjának helyettes társigazgatója.

“Most pedig a LuGRE megmutatja, hogy sikeresen képesek vagyunk GNSS jeleket észlelni és követni a Holdon is. Ez nagyon izgalmas felfedezés a holdbéli navigáció számára, és reméljük, hogy ezt a képességet ki tudjuk használni a jövőbeli küldetéseinknél.”

Az út ezen eredményhez 2022. március 2-án kezdődött, amikor a Firefly Aerospace Blue Ghost holdraszállója leszállt a Holdon, és magával hozta a LuGRE-t, valamint kilenc másik NASA küldetési terhet. Röviddel a leszállás után a NASA Goddard Űrrepülési Központjának csapata Marylandben elindította az első tudományos műveleteket a kísérlethez a holdfelszínen.

Amint a LuGRE adatok beáramlottak, a csapat izgatottan várta az eredményeket. Március 3-án, keleti sztenderd idő szerint hajnali 2-kor megerősítést nyert, hogy a LuGRE képes volt megszerezni és követni a GPS és a Galileo rendszerek jeleit, körülbelül 225 000 mérföldre a Földtől, és sikerült elérnie az első navigációs pontot.

Ezen eredmény mellett a küldetés további mérföldkövet jelent az Olasz Űrügynökség számára, mivel a LuGRE berendezés az első olyan eszköz, amit az űrügynökség a Holdon telepített.

A Holdra érkezése előtt a LuGRE már több rekordot is felállított, többek között a legmagasabb magasságban, 209 900 mérföldön történt GNSS jel megszerzést is a hosszú utazása során.

A teher rakétának magassága tovább nőtt, amikor február 20-án elérte a hold körüli pályát, 243 000 mérföldnyire a Földtől. Ez a rekord arra utal, hogy a jövőbeli missziók a cislunáris térben is számíthatnak a GNSS jelek használatára a navigációhoz.

A LuGRE sikere az autonóm navigációban egy váltást jelez a hagyományos, a Föld alapú nyomon követő állomásokra való támaszkodásból. A teher rakéta azt mutatja, hogy az űrhajók függetlenebben működhetnek, a holdig terjedő távolságban is a GNSS jeleket használva a navigációhoz.