Когда в середине февраля на Луну будет запущена вторая доставка CLPS (Commercial Lunar Payload Services), ее полезная нагрузка НАСА будет включать в себя эксперимент, который может изменить то, как люди-исследователи, марсоходы и космические корабли независимо отслеживают свое точное местоположение на Луне и в СНГ. -лунное пространство. Эксперимент «Лунный узел-1», или LN-1, демонстрирует автономную навигацию и представляет собой радиомаяк, предназначенный для поддержки точных геолокационных и навигационных наблюдений для спускаемых аппаратов, наземной инфраструктуры и астронавтов, а также для цифрового подтверждения их положения на Луне относительно других кораблей, наземных кораблей. станции или марсоходы в движении. Эти радиомаяки также можно использовать в космосе, чтобы помогать при орбитальных маневрах и направлять спускаемые аппараты к успешной посадке на поверхность Луны.
«Представьте себе, что вы получаете подтверждение от маяка на берегу, к которому вы приближаетесь, вместо того, чтобы ждать сообщения из порта приписки, который вы покинули несколькими днями ранее», — сказал Эван Анзалоне, главный исследователь LN-1 и инженер навигационных систем в космическом полете Маршалла НАСА. Центр в Хантсвилле, штат Алабама. «То, что мы стремимся создать, — это лунную сеть маяков, предлагающую устойчивые, локализованные навигационные средства, которые позволят лунным кораблям и наземным командам быстро и точно подтверждать свое местоположение, вместо того, чтобы полагаться на Землю». Система предназначена для работы как часть более широкой навигационной инфраструктуры, закрепленной рядом спутников на лунной орбите, закупаемых в рамках проекта НАСА «Лунные коммуникационные релейные и навигационные системы». Вместе будущие версии LN-1 будут использовать стандарты, определенные LunaNet, для обеспечения совместимых навигационных опорных сигналов от наземных маяков и орбитальных средств.
В настоящее время навигация за пределами Земли в значительной степени зависит от услуг связи «точка-точка», предоставляемых сетью глубокого космоса НАСА, международным массивом гигантских радиоантенн, которые передают данные о местоположении межпланетным космическим кораблям, чтобы держать их на курсе. Эти измерения обычно передаются обратно на Землю и обрабатываются на земле для доставки информации обратно в транспортное средство. Но когда счет идет на секунды во время орбитальных маневров или среди исследователей, пересекающих неизведанные области лунной поверхности, LN-1 предлагает своевременное улучшение, сказал Анзалоне. Эксперимент размером с CubeSat является одним из шести полезных нагрузок, включенных в манифест НАСА о поставке «Интуитивных машин в Хьюстоне», который будет запущен с помощью SpaceX Falcon 9 с мыса Канаверал, Флорида. Этот запуск, получивший обозначение IM-1, является первым запуском компании в рамках инициативы НАСА CLPS, которая контролирует отраслевую разработку, тестирование и запуск небольших роботизированных посадочных модулей и вездеходов, поддерживающих кампанию НАСА «Артемида».
Посадочный модуль Nova-C должен приземлиться возле Малаперта А, лунного ударного кратера в районе Южного полюса Луны. LN-1 использует сетевое компьютерное навигационное программное обеспечение, известное как MAPS (автономная система позиционирования нескольких космических аппаратов). Разработанный Анзалоне и исследователями из НАСА Маршалл, MAPS был успешно протестирован на Международной космической станции в 2018 году с использованием испытательного стенда НАСА по космической связи и навигации. Инженеры НАСА Маршалл провели все структурные расчеты, разработку тепловых и электронных систем, а также интеграцию и экологические испытания LN-1 в рамках проекта «Лунные полезные нагрузки, предоставленные НАСА», финансируемого Управлением научных миссий агентства. Анзалоне и его команда доставили полезную нагрузку в 2021 году, выполнив сборку полезной нагрузки во время пандемии COVID. С тех пор они усовершенствовали рабочие процедуры, провели тщательные испытания интегрированной системы полета, а в октябре 2023 года наблюдали за установкой LN-1 на спускаемый аппарат Intuitive Machines.
Полезная нагрузка будет кратковременно передавать информацию каждый день во время путешествия на Луну. После приземления на Луну команда LN-1 проведет полную проверку систем и начнет непрерывную работу в течение 24 часов после приземления. Сеть дальнего космоса НАСА будет получать передаваемые данные, фиксируя телеметрию, доплеровское отслеживание и другие данные, и передавая их обратно на Землю. Исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, и из Государственного университета Морхеда в Морхеде, штат Кентукки, также будут контролировать передачи LN-1 на протяжении всей миссии, которая продлится примерно 10 дней. В конце концов, по мере того как технология будет опробована и ее инфраструктура будет расширена, Анзалоне ожидает, что LN-1 превратится из единственного маяка на берегу Луны в ключевую часть гораздо более широкой инфраструктуры, помогая НАСА превратить свою навигационную систему в нечто более похожее на оживленную систему навигации. столичная сеть метрополитена, в которой каждый поезд отслеживается в режиме реального времени по мере его прохождения по сложному маршруту.
«Космические корабли, наземные транспортные средства, базовые лагеря и исследовательские раскопки, даже отдельные астронавты на поверхности Луны», — сказал Анзалоне. «LN-1 может соединить их всех и помочь более точно ориентироваться, создавая надежную и более автономную лунную сеть». Команда Маршалла по LN-1 уже обсуждает будущие применения LN-1 для полетов с Луны на Марс с программой НАСА SCaN (Космическая связь и навигация), которая курирует более 100 миссий НАСА и партнеров. Они также консультируются с JAXA (Японским агентством аэрокосмических исследований) и ESA (Европейским космическим агентством), помогая объединению космических держав через взаимосвязанную, совместимую глобальную архитектуру. «В конце концов, те же самые технологии и приложения, которые мы проверяем на Луне, будут иметь жизненно важное значение на Марсе, делая следующие поколения людей-исследователей более безопасными и самодостаточными, когда они выведут нас в Солнечную систему», — сказал Анзалоне. Инициатива НАСА CLPS позволяет НАСА приобрести полную коммерческую роботизированную службу доставки на Луну у ведущих подрядчиков аэрокосмической отрасли. Поставщик отвечает за услуги по запуску, владеет конструкцией спускаемого аппарата и руководит посадочными операциями.
