
ESA未來月球導航係統示意圖圖片來源:archyde.com網站
據歐洲媒體(ti) 報道,歐洲空間局(ESA)近日宣布將支持兩(liang) 大企業(ye) 財團設計具體(ti) 的項目,開發未來的衛星星座,環繞月球運行,為(wei) 月球探索任務提供導航和電信服務。換句話說,歐洲想要開發在月球上運行的“全球定位係統”(GPS)服務。
ESA希望成為(wei) 月球上這項服務的首個(ge) 提供者,認為(wei) 這一項目能使月球探測變得更加高效,使方興(xing) 未艾的月球經濟變得更繁榮。但媒體(ti) 也指出,要想實現這一目標,還麵臨(lin) 諸多挑戰。
圍繞月球的“太空競賽”
一場新的太空競賽正圍繞月球展開,這已是不可否認的事實!
比如,美國國家航空航天局(NASA)的阿耳忒彌斯登月計劃試圖讓人類再次登上月球;中國在創造性地實現在月球背麵著陸之後,開始準備將航天員送到月球,並計劃與(yu) 俄羅斯合作,建造自己的月球基地。
歐洲也不甘落後。西班牙《阿貝賽報》網站21日報道,ESA近日宣布將為(wei) 月球探索任務提供導航和電信服務,而且希望成為(wei) 這方麵首個(ge) “吃螃蟹者”。
據德國archyde.com網站21日報道,ESA希望利用自身的導航係統,即歐洲伽利略衛星導航係統,在“月球探路者”任務中測試這項技術。“月球探路者”衛星計劃於(yu) 2024年年底發射,目的是證明在月球上進行地理位置定位是可能的,然後ESA將著手部署覆蓋整個(ge) 月球表麵的衛星網絡。
該項目是ESA“月光計劃”(Moonlight Initiative)的一部分。ESA將為(wei) “月光計劃”和阿耳忒彌斯計劃中月球基站宇航員的住所和“月球探路者”的建設提供通信模塊。ESA導航部門主管保羅·費爾赫夫表示:“通過為(wei) 首批月球探索計劃提供初期服務,可以展示月球通信和導航服務的可行性。”
據英國科技新聞網站theregister.com近日報道,根據“月光計劃”,ESA將支持兩(liang) 大企業(ye) 財團設計具體(ti) 的項目。一個(ge) 財團由英國薩裏衛星技術有限公司(SSTL)領導,包括空中客車公司、歐洲衛星公司等;另一個(ge) 財團由意大利Telespazio公司牽頭,包括英國衛星運營商Inmarsat和西班牙衛星運營商Hispasat等。這些財團提交的任務的研究時長預計為(wei) 12—18個(ge) 月,結果將於(yu) 2022年提交給ESA理事會(hui) 。如果一切順利,整個(ge) 項目將於(yu) 2023年全麵啟動,導航網絡將在5年後投入運行。
費爾赫夫估計,月球軌道上需要3到4顆衛星用於(yu) 中繼,其中一些較小的衛星用於(yu) 導航目的。
月球探索或更高效
ESA人類與(yu) 機器人技術探索部門主管戴維·帕克解釋說:“月球是個(ge) 非常有趣的探索地點,月球探索任務未來會(hui) 越來越多,而這個(ge) 月球導航項目可以使太空探索更加高效。”例如,月球上的導航和通信服務將使探測器在希望的任何地方著陸,幫助研究人員在月球背麵設置天文台,使漫遊車更快地在月球表麵移動,甚至讓研究人員能在地球上操縱月球上的漫遊車和其他設備。
此外,在月球上建立基地時,可以給基地構建通信網絡。“有了月球GPS係統,一個(ge) 基地的人可以立即知道另一個(ge) 基地的人在做什麽(me) 。”費爾赫夫說,“現在,每個(ge) 月球著陸器都必須攜帶一個(ge) 約40公斤的導航子係統,而有了月球導航係統,未來的月球車隻需要一個(ge) 簡單的接收器和一個(ge) 高度計就可以安全著陸。因此,使用共享的通信和導航服務,可以降低未來單個(ge) 任務設計的複雜性,使它們(men) 變得更便捷,從(cong) 而為(wei) 更多科學儀(yi) 器或其他貨物釋放空間,使每個(ge) 單獨任務更具成本效益。而降低月球探索的成本可以使更多ESA成員國有能力發射自己的月球任務,激勵下一代科學家和工程師。”
SSTL公司董事總經理菲爾·布朗特說:“為(wei) 月球建立這樣一個(ge) 共享的導航和通信係統,將成為(wei) 一個(ge) 催化劑,激勵歐盟成員國以及國際合作夥(huo) 伴開展更多月球探測任務。”
據archyde.com網站報道,ESA電信和綜合應用主任埃洛迪·維奧在上周四的記者招待會(hui) 上說:“一個(ge) 導航和電信網絡對未來月球任務的可持續性至關(guan) 重要。”
除太空和科學任務外,月球導航的商業(ye) 潛力也不容忽視。比如,企業(ye) 可以利用為(wei) 月球開發的創新技術在地球上研製新的產(chan) 品和服務,從(cong) 而創造新的就業(ye) 機會(hui) 。它們(men) 還可以開發有關(guan) 月球的新服務和產(chan) 品,例如虛擬現實遊戲,玩家可以在遊戲中操作登月機器人或通過登月宇航員的視角看風景。
前方仍有諸多困難
盡管一切看上去很美,但《阿貝賽報》指出,“月光計劃”的具體(ti) 技術仍在構思中,因為(wei) 在月球上提供通信和導航服務要麵對一係列挑戰,例如月球有時候會(hui) 受到地球磁場的保護以屏蔽太陽輻射,有時又在屏蔽層之外,因此提供月球導航衛星必須準備好接受來自太陽的猛烈輻射。此外,衛星還要麵對日益嚴(yan) 重的太空垃圾問題。
還有其他太空機構(如NASA)已經在準備靠自己的係統來實現在月球上導航。據美國太空網等外媒去年3月中旬報道,為(wei) 實現重返月球的目標,NASA科學家開始進行“月球導航”的驗證,他們(men) 表示目前地球軌道上的GPS衛星發射的信號,在月球上可以接收使用,定位精度能達到200—300米。
據悉,NASA研究團隊正在展開研究,試圖利用多種方法將精度進一步提高。但他們(men) 表示,宇航員著陸之後導航會(hui) 比較困難,信號會(hui) 被山丘之類的屏障阻擋。
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