Radiometrie, optická navigace, laserové výškoměry: co bude třeba pro Artemis?

Pochopitelně půjde jednak o již osvědčené metody navigace, ale také o nové technologie, které se uplatní v programu Artemis. V rámci prvních misí budou novinky vyzkoušeny, aby poté posloužily nejen ve zbytku programu či následovné snaze o trvalé osídlení Měsíce, ale také pro budoucí mise na Mars. Půjde pak především o technologie, které budou v navigaci soběstačné, čili jako takové nebudou potřebovat spojení se Zemí, neboť to bude ostatně v hloubi Sluneční soustavy vzhledem ke zpoždění komunikace těžko použitelné. Opět se tu tak objevuje zaklínadlo in-situ, které dobře známe z vývoje technologií pro využití lokálně dostupných zdrojů (voda, palivo, kyslík, stavební materiály). 

 

 

Je zřejmé, že navigace v misích Artemis bude založena především na využití rádiových vln, infračerveného záření a laseru, kde se jednoduše využívá měření času pro určení vzdálenosti s využitím základní fyzické konstanty, rychlosti světla. Pomocí Dopplerova jevu pak lze dodatečně určit změny v rychlosti pohybu a to vše je a byl základ vesmírné navigace.

 

 

Tento snímek ukazuje graficky znázorněná data z laserového výškoměru Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) na palubě Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Ten tak velice přesně měří vzdálenost mezi družicí a povrchem Měsíce, od nějž se laser odráží.

 

Optická navigace je další klasická metoda využívající jednak známé hvězdy, případně blízké planety a nakonec při přiblížení k místu přistání i struktury na povrchu planety či měsíce. A v případě našeho Měsíce nyní NASA vyvíjí i technologii, která by dokázala využít satelity systému GPS a jiných. Signál u Měsíce bude slabý, ale stále použitelný a v roce 2023 bude tyto možnosti zkoumat mise Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) ve spolupráci s Italskou vesmírnou agenturou. 

 

Veškeré dostupné metody se pak stanou základem pro budoucí systémy autonomní navigace, kde jde pochopitelně především o to, aby mohla AI efektivně využít dostupná data pro pohyb svého plavidla či roveru. Jde tak právě o in-situ navigaci bez využití kontaktu či zdrojů Země a taková už bude nutná i při misích na Mars.

 

koncept zařízení pro využití služeb LunaNet

 

Nakonec tu máme navigační služby LunaNet, které jsou vyvíjeny v rámci programu Space Communications and Navigation (SCaN). Jde v podstatě o rozšíření Internetu k Měsíci a vývoj potřebných standardů, protokolů a rozhraní, přičemž astronauti samozřejmě nebudou aktualizovat svůj Facebook (možná v době volna), ale sledovat svou polohu, okolní podmínky a přijímat případná varování třeba před slunečními erupcemi. 

 

Zdroj: NASA