Сигналы GPS достигли Луны: как эксперимент с LuGRE начал новую главу в истории

3 марта стал значимым днем в истории космонавтики: эксперимент с приемником Lunar GNSS (LuGRE), проведенный NASA и Итальянским космическим агентством, стал первой демонстрацией технологий, позволяющих получать и отслеживать навигационные сигналы Земли на лунной поверхности.

Успех полезной нагрузки LuGRE на лунной орбите и на поверхности показывает, что сигналы от GNSS (Глобальная навигационная спутниковая система) могут быть получены и отслежены на Луне. Эти достижения могут быть полезны для миссий NASA "Артемида" и других исследовательских проектов, предоставляя точные и автономные данные о положении, скорости и времени. Это стало важным шагом к развитию передовых навигационных систем и услуг на Луне и Марсе.

Кевин Коггинс, заместитель помощника администратора программы NASA SCaN (Космическая связь и навигация), отметил, что на Земле сигналы GNSS используются для навигации во многих областях, начиная от смартфонов и заканчивая самолетами. LuGRE подтвердил возможность успешного приема и отслеживания сигналов GNSS на Луне, что может быть революционным для лунной навигации, и ученые надеются использовать эту возможность в будущих миссиях.

Начало триумфа было положено 2 марта, когда лунный модуль Blue Ghost, разработанный компанией Firefly Aerospace, успешно приземлился на Луне с LuGRE, одним из десяти научных полезных грузов, отправленных NASA для развития лунных технологий. Сразу после посадки команда из Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, начала проводить первую научную операцию на лунной поверхности.

Ожидание возросло по мере поступления данных от приемника. Вопрос был в том, смогут ли данные с луны получать и отслеживать сигналы от двух систем GNSS — GPS и Galileo, и использовать их для навигации на Луне?

В 2 часа ночи по восточному времени 3 марта это стало реальностью: LuGRE впервые получил и отследил сигналы на лунной поверхности, достигнув навигационного определения на расстоянии примерно 225 000 миль от Земли.

С Blue Ghost, находящимся на Луне, миссия продолжится в течение 14 дней, предоставляя NASA и Итальянскому космическому агентству возможность собирать данные в почти непрерывном режиме, что приведет к дальнейшим достижениям в области GNSS. LuGRE также стал первым проектом Итальянского космического агентства, успешно развернутым на Луне, представляя значительный вклад в исследования нашего спутника.

LuGRE побил рекорды GNSS во время своего путешествия к Луне. 21 января он превзошел самую высокую высоту приема сигнала GNSS, находясь на расстоянии 209 900 миль от Земли, рекорд, принадлежавший ранее миссии NASA Magnetospheric Multiscale. Этот рекорд продолжил расти, когда LuGRE достиг лунной орбиты 20 февраля — на расстоянии 243 000 миль от Земли. Это показывает, что миссии в цислунарной области, между Землей и Луной, могут также использовать сигналы GNSS для навигационных поправок.

Традиционно NASA отслеживает космические аппараты с помощью комбинации измерений, включая бортовые датчики и наземные станции. LuGRE демонстрирует, что прием GNSS может уменьшить зависимость от человеческих операторов, так как эти сигналы могут быть использованы автономно космическим аппаратом, даже на расстоянии Луны.

LuGRE — это совместный проект Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд, Итальянского космического агентства, их отраслевого партнера Qascom и Туринского политехнического университета. Финансирование и надзор за проектом осуществляется офисом программы SCaN NASA. LuGRE был выбран NASA в качестве одного из 10 финансируемых проектов для доставки на лунную поверхность компанией Firefly Aerospace в рамках инициативы Commerical Lunar Payload Services.

Уточнения

Спу́тниковая систе́ма навига́ции (GNSS) — система, предназначенная для определения местоположения (географических координат) наземных, водных и воздушных объектов, а также низкоорбитальных космических аппаратов и др.