Space.com og andre medier ga nylig ut nyheter om at for å nå målet om å returnere til månen, har NASA-forskere begynt å utføre"månenavigasjon" bekreftelse. De sa at signalene som sendes ut av GPS-satellitter for øyeblikket i jordens bane kan mottas og brukes på månen, og posisjoneringsnøyaktigheten kan nå 200 til 300 meter.
Kan du bruke GPS-signaler til å navigere på månen? Yang Yuguang, en forsker ved Second Academy of China Aerospace Science and Industry Corporation, sa til Science and Technology Daily-reporteren:"Denne metoden fungerer."
Jordnavigasjonssatellittsignaler kan gjøre månen"Stained"
Som vi alle vet, sendes signalstrålene til navigasjonssatellitter alle mot jorden. Hvis du ønsker å motta navigasjonssignaler på månen, er forutsetningen at posisjonsforholdet mellom satellitten, jorden og månen oppfyller visse krav.
Tenk deg et bilde: Anta at navigasjonssatellitten er et lys som sender ut en kjegleformet stråle fra"fronten" av jorden til jorden, så når månen beveger seg til en bestemt posisjon"skrå bak" jorden, kan den bli opplyst av det lekke lyset ankommer.
Yang Yuguang sa at hovedstrålen til signalet til navigasjonssatellitten er en slik kjegle, som ikke bare dekker jorden, men også har en litt bredere rekkevidde. Signaler om at jorden kan't blokkere kan gjøre månen"farget".
GPS-konstellasjonen består av 24 satellitter, som er jevnt fordelt på 6 baneplan og flyr i en middels sirkulær bane i en høyde av 20 200 kilometer over bakken. Det skal sies at sannsynligheten for å kunne sende et signal til månen ikke er lav, men det er kanskje ikke nok å støtte en sonde på månen for å navigere slik den gjør på jorden.
Alle vet at når man bruker navigasjonsprogramvare i livet, for å oppnå nøyaktig posisjonering, er det krav til antall navigasjonssatellitter som kan motta signaler, vanligvis minst 4 satellitter. Yang Yuguang sa at i konseptet med romfartøyposisjonering kalles denne metoden for å beregne sin egen posisjon i sanntid ved å motta signaler fra flere satellitter geometrisk banebestemmelse.
Romfartøyet på månen kan imidlertid åpenbart ikke garantere at det kan"gni" 4 GPS-satellittsignaler samtidig, noe som krever en annen posisjoneringsmetode - dynamisk banebestemmelse. Yang Yuguang sa for eksempel at måneromfartøyet mottok signalet til satellitt A ved 1 o'klokke, mottok signalet til satellitt B ved 2 o'klokke, og mottok signalet fra satellitt C ved 3 o'klokke... Det er umulig å oppnå geometrisk banebestemmelse, men det kan bestemmes innen en viss tid. , motta data fra flere satellitter i en bestemt bue, og til slutt, beregne sin egen bane. Men denne metoden tar lengre tid.
I tillegg er kjerneproblemet for månenavigasjon styrken til det mottatte signalet. Yang Yuguang sa at GPS-satellitten er 20 000 kilometer unna jorden, og deretter til månen kan avstanden nå rundt 400 000 kilometer, og signalet er allerede veldig svakt. Derfor blir størrelsen på antennen på månesonden for å motta signalet nøkkelen. For å ha sterkere signalmottaksevne kreves det en stor antenne, men med tanke på romfartøyutvikling og oppskyting håper man at jo mindre antennen er, jo bedre, noe som er selvmotsigende.
Han mener imidlertid at dette ikke er et uoverkommelig teknisk problem, men det må bare betales mer.
Eksperter foreslår å bygge et"månenavigasjonssatellittsystem"
Faktisk, siden menneskelig romfartsaktiviteter, har banemåling og plassering av romfartøy vært uunnværlig.
Yang Yuguang sa at med måneutforskningsaktiviteter som et eksempel, var det amerikanske Apollo-oppdraget hovedsakelig basert på bakkemåling og kontroll for navigasjon og posisjonering. mitt land's Change-oppdrag realiserer også integrert navigasjon gjennom bakkemåling og kontrollposisjonering, kombinert med ultrafiolette månesensorer og andre sensorer. Posisjoneringsnøyaktigheten til denne metoden er ikke høy, men den kan møte behovene til prosessen med å gå i bane rundt månen eller lande på månen.
De siste årene har menneskeheten gjenoppstått entusiasmen for måneutforskning, og formålet har også skiftet fra å tjene politikk til utvikling av måneressurser for et halvt århundre siden, så måneutforskningsaktiviteter vil være mer kompliserte. For eksempel forbereder NASA på at astronauter skal vende tilbake til månen, og de tidlige oppdragene inkluderer gruvedrift av is i kratere nær månen's sørpol for å skaffe hydrogenet og oksygenet som trengs for at vannet skal leve og brytes ned i brensel. I fremtiden vil NASA-astronauter også møte måne-roveren, forsyningskjøretøyet, boringen og annet utstyr sendt tidligere. Dette krever mer nøyaktige posisjoneringsevner, og det er derfor de ønsker å bruke GPS-navigasjon.
Reporteren fikk vite at ikke bare NASA, men også romfartseksperter fra mange land forsker på månenavigasjon. Yang Yuguang mener at den mest direkte og effektive måten å nå dette målet på i fremtiden er at landene samarbeider om å bygge en rom-tid-benchmark i rom-nær-månen, med posisjonerings- og tidsfunksjoner. Kort sagt er det å lage et"månenavigasjonssatellittsystem".
Han sa at til nå er navigasjons- og posisjoneringsmetodene brukt av mennesker i måneutforskningsaktiviteter ikke veldig effektive, og noen av dem er dyre, og det er vanskelig å møte behovene til fremtidig måneutvikling. Hvis flere navigasjonssatellitter kan utplasseres nær månen i fremtiden, for eksempel ved 1 o'klokke og 2 o'klokke på jord-månen Lagrangian, månens poler, og banen rundt månen, vil den kunne gi nøyaktige posisjoner for kretsende kjøretøy og månelandere osv. Hastighetsinformasjon og tidsreferanser, noe som gjør måneutforskning tryggere og mer praktisk. Dette vil også være en viktig del av den fremtidige månebasekonstruksjonen.