Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASA lyser beacon på månen med test af autonomt navigationssystem

Evan Anzalone, nederst til venstre, hovedefterforsker for Lunar Node-1 demonstratorens nyttelast, overvåger LN-1 missionen fra Lunar Utilization Control Area i Huntsville Operations Support Center ved NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama. LN-1 testede med succes et autonomt navigations- og geopositioneringssystem, der vil gøre Artemis-æraens måneforskere sikrere, mens de arbejder på at etablere en permanent menneskelig tilstedeværelse på månens overflade. Kredit:NASA

I 30 minutter i alt i februar tændte NASA et fyrtårn på månen – med succes test af et sofistikeret positioneringssystem, der vil gøre det mere sikkert for opdagelsesrejsende fra Artemis-tiden at besøge og etablere en permanent menneskelig tilstedeværelse på månens overflade.



Lunar Node 1-demonstratoren, eller LN-1, er et autonomt navigationssystem beregnet til at levere et punkt-til-punkt-kommunikationsnetværk i realtid på månen. Systemet – testet under Intuitive Machines IM-1 mission som en del af NASAs CLPS (Commercial Lunar Payload Services) initiativ – kunne forbinde orbitere, landere og endda individuelle astronauter på overfladen, digitalt verificere hver opdagelsesrejsendes position i forhold til andre netværksforbundne rumfartøjer, jordstationer eller rovere på farten.

Det system ville være en markant forbedring i forhold til konventionelle, jordbaserede radiodatarelæer, sagde NASA-forskere – endnu mere sammenlignet med Apollo-æra-astronauter, der forsøger at "øjeæble" afstand og retning på den store, for det meste grå måneoverflade.

"Vi har tændt et midlertidigt fyrtårn på månekysten," sagde Evan Anzalone, LN-1 hovedefterforsker ved NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama. "Nu søger vi at levere et bæredygtigt lokalt netværk - en række fyrtårne, der viser vejen for rumfartøjer og jordbesætninger til sikkert, trygt at sprede sig og udforske."

Eksperimentet blev lanceret 15. februar som en nyttelast på IM-1 missionen. Nova-C-landeren, ved navn Odysseus, landede med succes den 22. februar nær Malapert A, et månekrater nær månens sydpolregion, og udførte den første amerikanske kommercielle landing uden besætning på månen. Landeren tilbragte sine efterfølgende dage på overfladen med at udføre seks videnskabelige og teknologiske demonstrationer, blandt dem LN-1, før den officielt slukkede den 29. februar.

"Denne bedrift fra Intuitive Machines, SpaceX og NASA demonstrerer løftet om amerikansk lederskab i rummet og styrken af ​​kommercielle partnerskaber under NASAs CLPS-initiativ," sagde NASA-administrator Bill Nelson i en erklæring efter landingen. "Yderligere åbner denne succes døren for nye rejser under Artemis for at sende astronauter til månen og derefter videre til Mars."

Optaget tirsdag den 27. februar, tog Odysseus et billede ved hjælp af sit snævre synsfeltskamera. Kredit:Intuitive Machines

Under IM-1's transmånerejse udførte Marshall-holdet daglige test af LN-1-fyret. Den oprindelige plan var, at nyttelasten skulle sende sit beacon døgnet rundt ved landing. NASA's Deep Space Network, det internationale gigantiske radioantennearray, ville have modtaget dette signal i - i gennemsnit - 10 timer dagligt.

På grund af landerens touchdown-orientering gennemførte LN-1 i stedet to 15-minutters transmissioner fra overfladen. DSN-aktiver låst med succes på signalet, leverer telemetri, navigationsmålinger og andre data til forskere ved Marshall, NASA's Jet Propulsion Laboratory og Morehead State University i Morehead, Kentucky. Teamet fortsætter med at evaluere dataene.

LN-1 leverede endda kritisk backup til IM-1's indbyggede navigationssystem, bemærkede Dr. Susan Lederer, CLPS-projektforsker ved NASAs Johnson Space Center i Houston. LN-1-teamet "tog virkelig op til opgaven," sagde hun ved at videresende rumfartøjspositioneringsdata under translunar flyvning til NASAs Deep Space Network-satellitter ved Goldstone og Madrid Deep Space Communications Complexes i Fort Irwin, Californien, og Robledo de Chavela , henholdsvis Spanien.

Med tiden kunne navigationshjælpemidler såsom Lunar Node-1 bruges til at øge navigations- og kommunikationsrelæer og overfladenoder, hvilket giver øget robusthed og kapacitet til en række brugere i kredsløb og på overfladen.

Efterhånden som måneinfrastrukturen udvides, forestiller Anzalone sig, at LN-1 udvikler sig til noget, der ligner et netværk, der overvåger og vedligeholder et travlt metrosystem i storbyen, sporer hvert "tog" i realtid og fungerer som en del af en større, LunaNet-kompatibel arkitektur. , hvilket øger andre NASA og internationale investeringer, herunder det japanske luftrumsudforskningsagenturs Lunar Navigation Satellite System.

Og teknologien lover endnu større værdi for NASAs måne til Mars indsats, sagde han. LN-1 kan forbedre dataleveringen til måneforskere med blot et spørgsmål om sekunder i forhold til konventionelle relæer – men realtidsnavigation og positionering bliver meget mere afgørende på Mars, hvor transmissionsforsinkelser fra Jorden kan tage op til 20 minutter.

"Det er meget lang tid at vente på, at en rumfartøjspilot foretager en præcis banejustering, eller på mennesker, der krydser ukendte Mars-landskaber," sagde Anzalone. "LN-1 kan lave fyrtårne ​​for alle opdagelsesrejsende, køretøjer, midlertidige eller langsigtede lejre og steder af interesse, vi sender til månen og til Mars."

Leveret af NASA




Varme artikler