Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA steekt baken op maan aan met test van autonoom navigatiesysteem

Evan Anzalone, linksonder, hoofdonderzoeker van de Lunar Node-1 demonstrator, houdt de LN-1-missie in de gaten vanuit het Lunar Utilization Control Area in het Huntsville Operations Support Center van het Marshall Space Flight Center van NASA in Huntsville, Alabama. LN-1 heeft met succes een autonoom navigatie- en geopositioneringssysteem getest dat maanverkenners uit het Artemis-tijdperk veiliger zal maken terwijl ze werken aan het vestigen van een permanente menselijke aanwezigheid op het maanoppervlak. Krediet:NASA

In februari heeft NASA gedurende in totaal 30 minuten een baken op de maan aangestoken, waarmee met succes een geavanceerd positioneringssysteem is getest dat het voor ontdekkingsreizigers uit het Artemis-tijdperk veiliger zal maken om het maanoppervlak te bezoeken en daar een permanente menselijke aanwezigheid te vestigen.



De Lunar Node 1-demonstrator, of LN-1, is een autonoom navigatiesysteem dat bedoeld is om een ​​real-time, point-to-point communicatienetwerk op de maan te bieden. Het systeem – getest tijdens de IM-1-missie van Intuitive Machines als onderdeel van NASA’s CLPS-initiatief (Commercial Lunar Payload Services) – zou orbiters, landers en zelfs individuele astronauten aan het oppervlak met elkaar kunnen verbinden, waarbij de positie van elke ontdekkingsreiziger ten opzichte van andere op een netwerk aangesloten ruimtevaartuigen digitaal kon worden geverifieerd. grondstations of rovers in beweging.

Dat systeem zou een duidelijke verbetering zijn ten opzichte van conventionele, op de aarde gebaseerde radiodatarelais, zeggen NASA-onderzoekers – zelfs nog meer vergeleken met astronauten uit het Apollo-tijdperk die afstand en richting proberen te ‘zien’ op het uitgestrekte, grotendeels grijze maanoppervlak.

"We hebben een tijdelijk baken aangestoken op de maankust", zegt Evan Anzalone, hoofdonderzoeker van de LN-1 bij het Marshall Space Flight Center van NASA in Huntsville, Alabama. "Nu proberen we een duurzaam lokaal netwerk tot stand te brengen:een reeks vuurtorens die de weg wijzen voor ruimtevaartuigen en grondpersoneel om zich veilig en met vertrouwen te verspreiden en te verkennen."

Het experiment werd op 15 februari gelanceerd als lading op de IM-1-missie. De Nova-C-lander, genaamd Odysseus, landde op 22 februari met succes in de buurt van Malapert A, een maaninslagkrater nabij het Zuidpoolgebied van de maan, en voerde daarmee de eerste Amerikaanse commerciële onbemande landing op de maan uit. De daaropvolgende dagen bracht de lander aan de oppervlakte door met het uitvoeren van zes wetenschappelijke en technologische demonstraties, waaronder de LN-1, voordat hij op 29 februari officieel werd uitgeschakeld.

"Deze prestatie van Intuitive Machines, SpaceX en NASA demonstreert de belofte van Amerikaans leiderschap in de ruimte en de kracht van commerciële partnerschappen onder NASA's CLPS-initiatief", zei NASA-beheerder Bill Nelson in een verklaring na de landing. "Bovendien opent dit succes de deur voor nieuwe reizen onder Artemis om astronauten naar de maan en vervolgens naar Mars te sturen."

Odysseus maakte op dinsdag 27 februari een foto met zijn camera met smal gezichtsveld. Credit:intuïtieve machines

Tijdens de transmaanreis van IM-1 voerde het Marshall-team dagelijkse tests uit met het LN-1-baken. Het oorspronkelijke plan was dat de lading bij de landing 24 uur per dag zijn baken zou uitzenden. NASA's Deep Space Network, de internationale gigantische radioantenne-array, zou dat signaal gemiddeld tien uur per dag hebben ontvangen.

In plaats daarvan voerde de LN-1, vanwege de landingsoriëntatie van de lander, twee uitzendingen van 15 minuten uit vanaf het oppervlak. DSN-middelen zijn met succes op het signaal vergrendeld, waardoor telemetrie, navigatiemetingen en andere gegevens zijn doorgegeven aan onderzoekers van Marshall, NASA's Jet Propulsion Laboratory en Morehead State University in Morehead, Kentucky. Het team blijft de gegevens evalueren.

LN-1 zorgde zelfs voor cruciale back-up voor het ingebouwde navigatiesysteem van IM-1, merkte Dr. Susan Lederer op, CLPS-projectwetenschapper bij het Johnson Space Center van NASA in Houston. Het LN-1-team "heeft deze taak echt op zich genomen", zei ze, door de positioneringsgegevens van ruimtevaartuigen tijdens translunaire vluchten door te geven aan NASA's Deep Space Network-satellieten in de Goldstone en Madrid Deep Space Communications Complexen in Fort Irwin, Californië, en Robledo de Chavela. , respectievelijk Spanje.

Na verloop van tijd zouden navigatiehulpmiddelen zoals Lunar Node-1 kunnen worden gebruikt om navigatie- en communicatierelais en oppervlakteknooppunten uit te breiden, waardoor een grotere robuustheid en capaciteit wordt geboden aan een verscheidenheid aan gebruikers in een baan om de aarde en aan de oppervlakte.

Naarmate de maaninfrastructuur zich uitbreidt, stelt Anzalone zich voor dat LN-1 evolueert naar iets dat lijkt op een netwerk dat een druk grootstedelijk metrosysteem bewaakt en onderhoudt, elke ‘trein’ in realtime volgt en functioneert als onderdeel van een grotere, LunaNet-compatibele architectuur. , een aanvulling op andere NASA- en internationale investeringen, waaronder het Lunar Navigation Satellite System van het Japanse Aerospace Exploration Agency.

En de technologie belooft een nog grotere waarde voor NASA's maan-naar-Mars-inspanningen, zei hij. LN-1 kan de gegevenslevering aan maanverkenners met slechts een kwestie van seconden verbeteren ten opzichte van conventionele relais, maar realtime navigatie en positionering worden veel belangrijker op Mars, waar transmissievertragingen vanaf de aarde tot 20 minuten kunnen duren.

"Dat is heel lang om te wachten totdat een piloot van een ruimtevaartuig een nauwkeurige orbitale aanpassing maakt, of mensen die onbekende landschappen op Mars doorkruisen," zei Anzalone. "LN-1 kan vuurtorenbakens maken van elke ontdekkingsreiziger, voertuig, tijdelijk of langdurig kamp en interessante locatie die we naar de maan en Mars sturen."

Geleverd door NASA