NASA onnistuu GPS-navigoinnissa Kuussa ensimmäistä kertaa

NASA ja Italian avaruusvirasto saavuttivat historiallisen virstanpylvään 3. maaliskuuta, kun Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) -koe onnistui ensimmäisenä teknologiademonstraationa hankkimaan ja seuraamaan Maasta lähtöisin olevia navigointisignaaleja Kuun pinnalla.

NASA ilmoitti tiistaina Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) -kokeilun onnistuneen, osoittaen, että Global Navigation Satellite System (GNSS) -järjestelmän signaalit, mukaan lukien GPS ja Galileo, voidaan vastaanottaa ja seurata Kuussa.

Tarkka navigointi on elintärkeää tuleville avaruuslentäjille Kuussa, mutta perinteinen GPS on tehoton 225 000 mailin päässä Maasta. Lupaava ratkaisu on GNSS-tietojen lähettäminen kuun pinnalle, mikä mahdollistaa avaruusalusten itsenäisen ajan, nopeuden ja sijainnin mittaamisen.

Tällä hetkellä NASA seuraa avaruusaluksia yhdistämällä aluksen sisäisiä sensoreita ja Maasta lähetettyjä signaaleja, mikä usein vaatii insinöörien valvontaa. Korvaamalla joitakin näistä järjestelmistä GNSS-tiedoilla, avaruusalukset voisivat vastaanottaa signaalit itsenäisesti, vähentäen ihmiskäyttäjien tarvetta.

Tämä läpimurto voi olla ratkaiseva NASA:n Artemis-missioille ja muille tuleville kuun ja syvän avaruuden missioille, sillä se mahdollistaa avaruusalusten paikan, nopeuden ja ajan määrittämisen suurella tarkkuudella itsenäisesti.

Kehitystyö luo pohjaa edistyneille navigointijärjestelmille tulevia Kuun ja Marsin missioita varten.

”Maapallolla voimme käyttää GNSS-signaaleja navigointiin kaikessa älypuhelimista lentokoneisiin,” sanoi Kevin Coggins, NASA:n SCaN (Space Communications and Navigation) -ohjelman varajohtaja.

”Nyt LuGRE osoittaa meille, että voimme onnistuneesti hankkia ja seurata GNSS-signaaleja Kuussa. Tämä on erittäin jännittävä löytö kuunavigoinnille, ja toivomme voivamme hyödyntää tätä kykyä tulevissa tehtävissä.”

Matka tähän saavutukseen alkoi 2. maaliskuuta, kun Firefly Aerospace’n Blue Ghost -kuulaskeutuja laskeutui Kuuhun, toimittaen LuGRE:n mukanaan yhdeksän muuta NASA:n lastia. Laskeutumisen jälkeen Marylandissa sijaitsevan NASA:n Goddard Space Flight Centerin tiimi aloitti ensimmäiset tiedeoperaatiot kokeelle Kuun pinnalla.

Kun LuGRE-data virtasi sisään, tiimi odotti innokkaasti tuloksia. 3. maaliskuuta kello 2 aamulla EST-aikaa vahvistettiin, että LuGRE oli hankkinut ja seurannut signaaleja sekä GPS- että Galileo-järjestelmistä, noin 225 000 mailin päästä Maasta, ja saavuttanut ensimmäisen navigointikiinnityksensä.

Tämän saavutuksen lisäksi tehtävä merkitsee toista virstanpylvästä Italian avaruusjärjestölle, sillä LuGRE-kuorma edustaa ensimmäistä järjestön laitteistoa, joka on sijoitettu Kuuhun.

Ennen saapumistaan Kuuhun, LuGRE oli jo rikkonut useita ennätyksiä, mukaan lukien korkeimman korkeuden GNSS-signaalin vastaanoton 209,900 mailin matkallaan.

Lastin korkeus jatkoi nousuaan, kun se saavutti kuun radan 20. helmikuuta, 243 000 mailin päässä Maasta. Nämä tiedot viittaavat siihen, että tulevat tehtävät cis-kuun avaruudessa saattavat myös luottaa GNSS-signaaleihin navigoinnissa.

LuGRE:n menestys autonomisessa navigoinnissa merkitsee siirtymistä perinteisestä riippuvuudesta Maahan perustuviin seuranta-asemiin. Lasti osoittaa, että avaruusalukset voisivat toimia itsenäisemmin, käyttäen GNSS-signaaleja navigointiin jopa kuuhun asti.