Space.com et d'autres médias ont récemment annoncé que pour atteindre l'objectif de retourner sur la lune, les scientifiques de la NASA ont commencé à effectuer"navigation lunaire" vérification. Ils ont déclaré que les signaux émis par les satellites GPS actuellement en orbite terrestre peuvent être reçus et utilisés sur la lune, et la précision de positionnement peut atteindre 200 à 300 mètres.
Pouvez-vous utiliser les signaux GPS pour naviguer sur la lune ? Yang Yuguang, chercheur à la Second Academy of China Aerospace Science and Industry Corporation, a déclaré au journaliste du Science and Technology Daily :&"Cette méthode fonctionne." ;
Les signaux satellites de navigation terrestre peuvent rendre la lune" ; Taché" ;
Comme nous le savons tous, les faisceaux de signal des satellites de navigation sont tous lancés vers la terre. Si vous souhaitez recevoir des signaux de navigation sur la lune, la prémisse est que la relation de position entre le satellite, la terre et la lune répond à certaines exigences.
Imaginez une image : Supposons que le satellite de navigation est une lumière qui émet un faisceau en forme de cône depuis le"avant" de la terre à la terre, puis lorsque la lune se déplace vers une certaine position"obliquement derrière" la terre, il peut être éclairé par la lumière qui fuit arriver.
Yang Yuguang a déclaré que le faisceau principal du signal du satellite de navigation est un tel cône, qui non seulement couvre la terre mais a également une portée légèrement plus large. Les signaux que la terre ne peut't bloquer peuvent rendre la lune" tachée".
La constellation GPS se compose de 24 satellites, qui sont uniformément répartis sur 6 plans orbitaux et volent sur une orbite circulaire moyenne à une altitude de 20 200 kilomètres au-dessus du sol. Il faut dire que la probabilité de pouvoir transmettre un signal vers la lune n'est pas faible, mais il ne suffira peut-être pas de supporter une sonde sur la lune pour naviguer comme elle le fait sur Terre.
Tout le monde sait que lors de l'utilisation d'un logiciel de navigation dans la vie, pour obtenir un positionnement précis, il existe des exigences concernant le nombre de satellites de navigation pouvant recevoir des signaux, généralement au moins 4 satellites. Yang Yuguang a déclaré que dans le concept de positionnement des engins spatiaux, cette méthode de calcul de sa propre position en temps réel en recevant des signaux de plusieurs satellites est appelée détermination géométrique de l'orbite.
Cependant, le vaisseau spatial sur la lune ne peut évidemment pas garantir qu'il peut" frotter" 4 signaux satellites GPS en même temps, ce qui nécessite une autre méthode de positionnement - la détermination dynamique de l'orbite. Yang Yuguang a déclaré, par exemple, que le vaisseau spatial lunaire a reçu le signal du satellite A à 1 heure'horloge, a reçu le signal du satellite B à 2 heures'horloge et a reçu le signal du satellite C à 3 o'horloge... Il est impossible d'obtenir une détermination géométrique de l'orbite, mais elle peut être déterminée dans un laps de temps. , recevoir des données de plusieurs satellites dans un certain arc, et enfin, calculer sa propre orbite. Mais cette méthode prend plus de temps.
De plus, le problème central auquel est confrontée la navigation lunaire est la force du signal reçu. Yang Yuguang a déclaré que le satellite GPS est à 20 000 kilomètres de la terre, puis de la lune, la distance peut atteindre environ 400 000 kilomètres et le signal est déjà très faible. Par conséquent, la taille de l'antenne de la sonde lunaire pour recevoir le signal devient la clé. Afin d'avoir une capacité de réception de signal plus forte, une grande antenne est nécessaire, mais du point de vue du développement et du lancement des engins spatiaux, on espère que plus l'antenne est petite, mieux c'est, ce qui est contradictoire.
Cependant, il estime qu'il ne s'agit pas d'un problème technique insurmontable, mais qu'il suffit de payer plus cher.
Les experts suggèrent de construire un"système de navigation par satellite lunaire"
En effet, depuis les activités de vols spatiaux habités, la mesure d'orbite et le positionnement des engins spatiaux sont devenus indispensables.
Yang Yuguang a déclaré qu'en prenant les activités d'exploration lunaire comme exemple, la mission américaine Apollo était principalement basée sur la mesure et le contrôle au sol pour la navigation et le positionnement. La mission Change de mon pays&réalise également une navigation intégrée grâce à la mesure au sol et au positionnement de contrôle, combinés à des capteurs lunaires ultraviolets et à d'autres capteurs. La précision de positionnement de cette méthode n'est pas élevée, mais elle peut répondre aux besoins du processus d'orbite autour de la lune ou d'atterrissage sur la lune.
Ces dernières années, l'humanité a ravivé l'enthousiasme pour l'exploration lunaire, et son objectif est également passé de servir la politique au développement des ressources lunaires il y a un demi-siècle, de sorte que les activités d'exploration lunaire seront plus compliquées. Par exemple, la NASA se prépare à ce que les astronautes retournent sur la lune, et ses premières missions incluent l'extraction de glace dans les cratères près du pôle sud de la lune' pour obtenir l'hydrogène et l'oxygène nécessaires à la vie et à la décomposition de l'eau. le carburant. À l'avenir, les astronautes de la NASA rencontreront également le rover lunaire, le véhicule de ravitaillement, le forage et d'autres équipements envoyés plus tôt. Cela nécessite des capacités de positionnement plus précises, c'est pourquoi ils veulent utiliser la navigation GPS.
Le journaliste a appris que non seulement la NASA, mais aussi des experts en aérospatiale de nombreux pays mènent des recherches sur la navigation lunaire. Yang Yuguang estime que le moyen le plus direct et le plus efficace d'atteindre cet objectif à l'avenir est que les pays travaillent ensemble pour construire une référence spatio-temporelle dans l'espace proche de la lune, avec des fonctions de positionnement et de synchronisation. En bref, il s'agit de créer un&"système de navigation par satellite lunaire &".
Il a déclaré que jusqu'à présent, les méthodes de navigation et de positionnement utilisées par les humains dans les activités d'exploration lunaire ne sont pas très efficaces, et certaines d'entre elles sont coûteuses, et il est difficile de répondre aux besoins du futur développement lunaire. Si plusieurs satellites de navigation peuvent être déployés près de la lune dans le futur, comme à 1 o'clock et 2 o'clock sur le lagrangien Terre-Lune, les pôles de la lune, et l'orbite autour de la lune, il sera en mesure de fournir des positions précises pour les véhicules en orbite et les atterrisseurs lunaires, etc. Des informations sur la vitesse et des repères temporels, rendant l'exploration lunaire plus sûre et plus pratique. Ce sera également une partie importante de la future construction de la base lunaire.