Space.com i inne media opublikowały niedawno wiadomości, że aby osiągnąć cel powrotu na Księżyc, naukowcy NASA zaczęli przeprowadzać"nawigacja księżycowa" weryfikacja. Powiedzieli, że sygnały emitowane przez satelity GPS znajdujące się obecnie na orbicie okołoziemskiej mogą być odbierane i wykorzystywane na Księżycu, a dokładność pozycjonowania może sięgać od 200 do 300 metrów.
Czy możesz używać sygnałów GPS do nawigacji na Księżycu? Yang Yuguang, naukowiec z Second Academy of China Aerospace Science and Industry Corporation, powiedział dziennikarzowi Science and Technology Daily:"Ta metoda działa.&cyt;
Sygnały satelitarne nawigacji Ziemi mogą sprawić, że Księżyc"Stained"
Jak wszyscy wiemy, wiązki sygnałowe satelitów nawigacyjnych są wystrzeliwane w kierunku Ziemi. Jeśli chcesz odbierać sygnały nawigacyjne na Księżycu, zakłada się, że relacja pozycyjna między satelitą, ziemią i księżycem spełnia określone wymagania.
Wyobraź sobie obraz: Załóżmy, że satelita nawigacyjny to światło, które emituje wiązkę w kształcie stożka z&„przód &”; ziemi do ziemi, to gdy księżyc przesunie się do określonej pozycji"ukośnie za" Ziemia, może być oświetlona przez przychodzące światło, które wyciekło.
Yang Yuguang powiedział, że główną wiązką sygnału satelity nawigacyjnego jest właśnie taki stożek, który nie tylko pokrywa ziemię, ale ma też nieco większy zasięg. Sygnały, że Ziemia nie może'nie zablokować, mogą sprawić, że księżyc"zabarwi się".
Konstelacja GPS składa się z 24 satelitów, które są równomiernie rozmieszczone na 6 płaszczyznach orbitalnych i lecą po średniej orbicie kołowej na wysokości 20 200 kilometrów nad ziemią. Należy powiedzieć, że prawdopodobieństwo przesłania sygnału na Księżyc nie jest niskie, ale może nie wystarczyć podparcie sondy na Księżycu, aby nawigować tak, jak na Ziemi.
Wszyscy wiedzą, że podczas korzystania z oprogramowania nawigacyjnego w życiu, aby uzyskać dokładne pozycjonowanie, istnieją wymagania dotyczące liczby satelitów nawigacyjnych, które mogą odbierać sygnały, zwykle co najmniej 4 satelity. Yang Yuguang powiedział, że w koncepcji pozycjonowania statku kosmicznego ta metoda obliczania własnej pozycji w czasie rzeczywistym poprzez odbieranie sygnałów z wielu satelitów nazywa się określaniem orbity geometrycznej.
Jednak statek kosmiczny na Księżycu oczywiście nie może zagwarantować, że może&„pocierać &”; 4 sygnały satelitarne GPS w tym samym czasie, co wymaga innej metody pozycjonowania - dynamicznego wyznaczania orbity. Yang Yuguang powiedział na przykład, że statek kosmiczny księżycowy odebrał sygnał z satelity A o godzinie 1o'zegar, odebrał sygnał z satelity B o godzinie 2o& #39;zegar i odebrał sygnał z satelity C at 3 o'zegar... Nie da się wyznaczyć orbity geometrycznej, ale można to wyznaczyć w czasie. , odbierać dane z kilku satelitów w określonym łuku, a na koniec obliczyć własną orbitę. Ale ta metoda trwa dłużej.
Ponadto głównym problemem, z jakim boryka się nawigacja księżycowa, jest siła odbieranego sygnału. Yang Yuguang powiedział, że satelita GPS znajduje się 20 000 kilometrów od Ziemi, a potem do Księżyca, odległość może sięgać około 400 000 kilometrów, a sygnał jest już bardzo słaby. Dlatego kluczem staje się rozmiar anteny sondy księżycowej do odbioru sygnału. Aby mieć silniejszy odbiór sygnału, potrzebna jest duża antena, ale z perspektywy rozwoju i startu statków kosmicznych należy mieć nadzieję, że im mniejsza antena, tym lepiej, co jest sprzeczne.
Uważa jednak, że nie jest to problem techniczny nie do pokonania, ale po prostu trzeba zapłacić więcej.
Eksperci sugerują budowę"system nawigacji satelitarnej Księżyca"
W rzeczywistości, od czasu wykonywania lotów kosmicznych przez ludzi, pomiary orbity i pozycjonowanie statków kosmicznych były niezbędne.
Yang Yuguang powiedział, że biorąc za przykład eksplorację Księżyca, amerykańska misja Apollo opierała się głównie na pomiarach naziemnych i kontroli nawigacji i pozycjonowania. Misja mojego kraju' Change realizuje również zintegrowaną nawigację poprzez pomiary naziemne i sterowanie pozycjonowaniem, w połączeniu z czujnikami ultrafioletowymi Księżyca i innymi czujnikami. Dokładność pozycjonowania tej metody nie jest wysoka, ale może zaspokoić potrzeby procesu okrążania księżyca lub lądowania na księżycu.
W ostatnich latach ludzkość ponownie rozbudziła entuzjazm dla eksploracji Księżyca, a jej cel przesunął się z służenia polityce na rozwój zasobów księżycowych pół wieku temu, więc eksploracja Księżyca będzie bardziej skomplikowana. Na przykład NASA przygotowuje się do powrotu astronautów na Księżyc, a jej wczesne misje obejmują wydobywanie lodu w kraterach w pobliżu bieguna południowego Księżyca&# 39, aby uzyskać wodór i tlen potrzebne do życia i rozpadu wody na paliwo. W przyszłości astronauci NASA spotkają się również z wysłanym wcześniej łazikiem księżycowym, pojazdem dostawczym, wiertniczym i innym sprzętem. Wymaga to dokładniejszych możliwości pozycjonowania, dlatego chcą korzystać z nawigacji GPS.
Reporter dowiedział się, że nie tylko NASA, ale także eksperci lotniczo-kosmiczni z wielu krajów prowadzą badania nad nawigacją księżycową. Yang Yuguang uważa, że najbardziej bezpośrednim i skutecznym sposobem osiągnięcia tego celu w przyszłości jest współpraca krajów w celu zbudowania wzorca czasoprzestrzennego w przestrzeni okołoksiężycowej z funkcjami pozycjonowania i pomiaru czasu. Krótko mówiąc, jest to stworzenie"lunarnego systemu nawigacji satelitarnej".
Powiedział, że do tej pory metody nawigacji i pozycjonowania wykorzystywane przez ludzi w eksploracji Księżyca są mało skuteczne, a niektóre z nich są drogie i trudno jest zaspokoić potrzeby przyszłego rozwoju Księżyca. Jeśli kilka satelitów nawigacyjnych może być rozmieszczonych w pobliżu Księżyca w przyszłości, na przykład o godzinie 1 o' i 2 o' na lagrangianie Ziemia-Księżyc, biegunach Księżyca i orbity wokół Księżyca, będzie w stanie zapewnić dokładne pozycje pojazdów orbitujących i lądowników księżycowych itp. Informacje o prędkości i wzorce czasowe, dzięki czemu eksploracja Księżyca będzie bezpieczniejsza i wygodniejsza. Będzie to również ważna część przyszłej budowy bazy księżycowej.