Будет ли работать GPS на Луне?

Американская компания Masten Space Systems разработает лунную навигационную систему на основе надводных радиомаяков. Зонд на лунной орбите будет сбрасывать на поверхность радиомаяки, которые будут адаптированы для жесткой посадки и смогут обеспечивать позиционирование других спутников и космических аппаратов на лунной орбите без использования наземных навигационных систем.

Первая мягкая посадка на Луну произошла более полувека назад и, казалось бы, технология посадки по прошествии такого времени не должна быть очень сложной, но на самом деле это все же самый сложный процесс, что доказано неудачные посадки израильского зонда «Берешит» и индийского «Чандраяна» в 2019 году.

Одна из основных технических сложностей, связанных с посадкой на Луну, — точное позиционирование. Эта проблема стала особенно актуальной в последние годы, когда страны и компании, в том числе Россия, начали планировать создание лунных баз, на которых модули будут располагаться в десятках метров друг от друга.

Лунная навигационная система и зачем она нужна

1. На Земле транспортные средства, такие как первая ступень Falcon 9, определяют свое местоположение по сигналам спутниковых навигационных систем, но на Луне таких систем пока нет.

2. Космические агентства и частные компании предлагают и уже начинают апробировать различные подходы к лунной навигации. ЕКА и НАСА предполагают, что с помощью высокочувствительных антенн и фильтрации сигналов космические аппараты на лунной орбите смогут принимать сигналы от всех тех же наземных спутниковых навигационных систем.

3. НАСА также планирует несколько запусков CubeSat до конца 2021 года, которые, среди прочего, будут проверять определение местоположения сигналов со спутника Lunar Reconnaissance Orbiter.

4. Masten Space Systems предложила использовать другой метод, который должен позволить аппаратам определять свои координаты относительно Луны.

5. Компания предлагает буквально разбрасывать навигационные маяки по поверхности Луны: инженеры при поддержке коллег из Leidos разрабатывают для этого ударопрочную электронику и особенно корпуса.

6. Пока Мастен раскрыл несколько технических деталей работы лунной навигационной системы, но отмечает, что система будет состоять из наземных маяков PNT (которые позволяют определять местоположение и время) и будет аналогична функциям GPS.

7. Судя по всему, маяки будут передавать точное время и свое местоположение, а устройства будут вычислять их местоположение, сравнивая данные с разных устройств.

8. В компании отмечают, что выиграли контракт на разработку и внедрение лунной навигационной системы по программе AFWERX ВВС США. Система будет запущена в 2023 году.

9. Известно, что Masten планирует запустить спускаемый аппарат XL-1 на Луну в 2023 году, поэтому есть вероятность, что он будет испытан в рамках этой миссии.

10. Лунная навигационная система — не первый необычный лунный проект компании. Ранее уже предлагалось создавать лунные посадочные площадки прямо во время посадки, модифицировать газы реактивного двигателя, а также извлекать воду из лунного грунта с помощью реактивного двигателя.