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歐洲宇航局正攜手SSTL測(cè)試NaviMoon月球通訊與定位導(dǎo)航硬件

時(shí)間:2022-04-29 18:44:21 來(lái)源: cnBeta.COM


月球探路者衛(wèi)星想象圖(來(lái)自:SSTL)

據(jù)悉,NaviMoon 衛(wèi)星導(dǎo)航接收器旨在執(zhí)行距離較遠(yuǎn)的定位修正工作,但其使用的信號(hào)強(qiáng)度,僅為智能手機(jī) / 車(chē)載硬件的數(shù)百萬(wàn)分之一。

而將 1.4 公斤的接收器連接到低噪聲放大器后,便可實(shí)現(xiàn)精確定位、并將信號(hào)放大至可用的水平。

它將隨月球探路者任務(wù)進(jìn)入預(yù)定軌道,并在那里執(zhí)行有史以來(lái)最遙遠(yuǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位修正工作 —— 距離超 40 萬(wàn)公里、精度低于 100 米。

Moonlight Bringing Connectivity to the Moon(via)

作為一項(xiàng)非凡的工程挑戰(zhàn),它所依賴(lài)的伽利略和 GPS 是如此微弱,甚至難以與背景噪聲區(qū)分開(kāi)來(lái)。然而通過(guò)本次演示,新研究還是為將來(lái)的月球軌道導(dǎo)航范式奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在上周末于美國(guó)科羅拉多舉辦的斯普林斯太空研討會(huì)上,薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司(SSTL)、岡希利地球站(GES)和歐洲宇航局(ESA)簽署了這項(xiàng)商業(yè)月球任務(wù)支持服務(wù)合作協(xié)議。

這種創(chuàng)新的商業(yè)探索合作伙伴關(guān)系,旨在推動(dòng)歐洲的月球通訊與導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā),且包括將納米衛(wèi)星等有效載荷運(yùn)送到月球軌道。

ESA 將借助洗衣機(jī)大小的月球探路者來(lái)完成相關(guān)任務(wù),并將 NaviMoon 接收器安裝在航天器與地球溝通用的主 X 波段發(fā)射器旁邊。

SSTL 系統(tǒng)工程師 Lily Forward 評(píng)論道,該工程模型將被整合到他們的 FlatSat 測(cè)試臺(tái),以觀察其通信系統(tǒng)能否正常工作,然后在今年晚些時(shí)候迎來(lái)較為正式的接收器和天線。

ESA 在特內(nèi)里費(fèi)島上的激光測(cè)距站

作為 SSTL 在地外開(kāi)展的首個(gè)全面型任務(wù),她表示 Lunar Pathfinder 將作為一個(gè)通訊中繼衛(wèi)星,旨在為近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)的資產(chǎn)提供服務(wù),并為隨后的眾多科學(xué)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

其擁有一個(gè)橢圓形的月球固定軌道,用于長(zhǎng)時(shí)間覆蓋這顆地球衛(wèi)星的南極(未來(lái)探索的一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域),然后定期將航天器定向至地球,以測(cè)試機(jī)載的 NaviMoon 接收器。

接收器的衛(wèi)星導(dǎo)航定位,將與使用 Lunar Pathfinder 的 X 波段發(fā)射器的傳統(tǒng)無(wú)線電測(cè)距,以及由 NASA 提供、并由 KBR 公司開(kāi)發(fā)的反射器開(kāi)展的激光測(cè)距進(jìn)行比較。

在集成前,SSTL 已對(duì) NaviMoon 接收器和低噪聲放大器的工程模型進(jìn)行了測(cè)試。

ESA 導(dǎo)航工程師 Pietro Giordano 解釋稱(chēng),這是他們首次在深空同時(shí)使用這三種測(cè)距技術(shù)。不過(guò)月球激光測(cè)距的歷史,可以一直回溯到阿波羅任務(wù)時(shí)期,而后向反射器則是由 NASA 月球勘測(cè)軌道器任務(wù)衍生而來(lái)。

SCI Tech Daily 指出:地球上使用的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)本就相當(dāng)微弱,相當(dāng)于拿一對(duì)車(chē)前燈照射整個(gè)歐洲。當(dāng)這些信號(hào)經(jīng)過(guò) 20 多倍的長(zhǎng)途跋涉至月球時(shí),其空間衰減猶如一款石頭濺如水中所引發(fā)的漣漪。

而通過(guò)結(jié)合上述技術(shù),科學(xué)家們有望進(jìn)一步改進(jìn)軌道器的預(yù)估,甚至超出無(wú)線電測(cè)距方案所能達(dá)到的水準(zhǔn) —— 意味著將來(lái)的任務(wù)可在沒(méi)有地面協(xié)助的情況下,僅使用月球上的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)來(lái)開(kāi)展相關(guān)工作。


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