歐洲宇航局正攜手SSTL測試NaviMoon月球通訊與定位導航硬件
歐洲宇航局(ESA)導航科學辦公室主管Javier Ventura-Traveset 指出:依託於Moonlight 背景成立的NaviMoon 項目,剛剛介紹了首款專門用於月球通訊與導航服務的新硬件。這款獨特的衛星導航接收器的測試版本,現已交付給月球探路者(Lunar Pathfinder)航天器項目團隊,以便其展開集成測試。
月球探路者衛星想像圖(來自:SSTL)
據悉,NaviMoon 衛星導航接收器旨在執行距離較遠的定位修正工作,但其使用的信號強度,僅為智能手機/ 車載硬件的數百萬分之一。
而將1.4 公斤的接收器連接到低噪聲放大器後,便可實現精確定位、並將信號放大至可用的水平。
它將隨月球探路者任務進入預定軌道,並在那裡執行有史以來最遙遠的衛星導航定位修正工作—— 距離超40 萬公里、精度低於100 米。
Moonlight Bringing Connectivity to the Moon(via)
作為一項非凡的工程挑戰,它所依賴的伽利略和GPS 是如此微弱,甚至難以與背景噪聲區分開來。然而通過本次演示,新研究還是為將來的月球軌道導航範式奠定了堅實的基礎。
在上週末於美國科羅拉多舉辦的斯普林斯太空研討會上,薩里衛星技術有限公司(SSTL)、岡希利地球站(GES)和歐洲宇航局(ESA)簽署了這項商業月球任務支持服務合作協議。
這種創新的商業探索合作夥伴關係,旨在推動歐洲的月球通訊與導航基礎設施研發,且包括將納米衛星等有效載荷運送到月球軌道。
ESA 將藉助洗衣機大小的月球探路者來完成相關任務,並將NaviMoon 接收器安裝在航天器與地球溝通用的主X 波段發射器旁邊。
SSTL 系統工程師Lily Forward 評論道,該工程模型將被整合到他們的FlatSat 測試台,以觀察其通信系統能否正常工作,然後在今年晚些時候迎來較為正式的接收器和天線。
ESA 在特內里費島上的激光測距站
作為SSTL 在地外開展的首個全面型任務,她表示Lunar Pathfinder 將作為一個通訊中繼衛星,旨在為近側和遠側的資產提供服務,並為隨後的眾多科學任務奠定基礎。
其擁有一個橢圓形的月球固定軌道,用於長時間覆蓋這顆地球衛星的南極(未來探索的一個重點區域),然後定期將航天器定向至地球,以測試機載的NaviMoon 接收器。
接收器的衛星導航定位,將與使用Lunar Pathfinder 的X 波段發射器的傳統無線電測距,以及由NASA 提供、並由KBR 公司開發的反射器開展的激光測距進行比較。
在集成前,SSTL 已對NaviMoon 接收器和低噪聲放大器的工程模型進行了測試。
ESA 導航工程師Pietro Giordano 解釋稱,這是他們首次在深空同時使用這三種測距技術。不過月球激光測距的歷史,可以一直回溯到阿波羅任務時期,而後向反射器則是由NASA 月球勘測軌道器任務衍生而來。
SCI Tech Daily指出:地球上使用的衛星導航信號本就相當微弱,相當於拿一對車前燈照射整個歐洲。當這些信號經過20 多倍的長途跋涉至月球時,其空間衰減猶如一款石頭濺如水中所引發的漣漪。
而通過結合上述技術,科學家們有望進一步改進軌道器的預估,甚至超出無線電測距方案所能達到的水準—— 意味著將來的任務可在沒有地面協助的情況下,僅使用月球上的衛星導航信號來開展相關工作。