Space.com en andere media hebben onlangs nieuws uitgebracht dat NASA-wetenschappers zijn begonnen met het uitvoeren van"maannavigatie" verificatie. Ze zeiden dat de signalen die worden uitgezonden door GPS-satellieten die zich momenteel in een baan om de aarde bevinden, op de maan kunnen worden ontvangen en gebruikt, en dat de positioneringsnauwkeurigheid 200 tot 300 meter kan bedragen.
Kun je GPS-signalen gebruiken om op de maan te navigeren? Yang Yuguang, een onderzoeker aan de Second Academy of China Aerospace Science and Industry Corporation, vertelde de Science and Technology Daily-reporter:"Deze methode werkt."
Aardnavigatiesatellietsignalen kunnen de maan maken"Gevlekt"
Zoals we allemaal weten, worden de signaalbundels van navigatiesatellieten allemaal richting de aarde gelanceerd. Als je navigatiesignalen op de maan wilt ontvangen, is het uitgangspunt dat de positionele relatie tussen de satelliet, de aarde en de maan aan bepaalde eisen voldoet.
Stel je een foto voor: stel dat de navigatiesatelliet een licht is dat een kegelvormige straal uitstraalt vanaf de"front" van de aarde naar de aarde, dan wanneer de maan naar een bepaalde positie beweegt"schuin achter" de aarde kan worden verlicht door het gelekte licht aankomen.
Yang Yuguang zei dat de hoofdbundel van het signaal van de navigatiesatelliet zo'n kegel is, die niet alleen de aarde bedekt, maar ook een iets groter bereik heeft. Signalen die de aarde't kan blokkeren, kunnen de maan"bevlekt" maken.
De GPS-constellatie bestaat uit 24 satellieten, die gelijkmatig zijn verdeeld over 6 orbitale vlakken en in een middelgrote cirkelvormige baan vliegen op een hoogte van 20.200 kilometer boven de grond. Het moet gezegd worden dat de kans om een signaal naar de maan te zenden niet laag is, maar het is misschien niet genoeg om een sonde op de maan te ondersteunen om te navigeren zoals op aarde.
Iedereen weet dat bij het gebruik van navigatiesoftware in het leven, om nauwkeurige plaatsbepaling te bereiken, er vereisten zijn voor het aantal navigatiesatellieten dat signalen kan ontvangen, meestal ten minste 4 satellieten. Yang Yuguang zei dat in het concept van positionering van ruimtevaartuigen, deze methode om zijn eigen positie in realtime te berekenen door signalen van meerdere satellieten te ontvangen, geometrische baanbepaling wordt genoemd.
Het ruimtevaartuig op de maan kan natuurlijk niet garanderen dat het"wrijven" 4 GPS-satellietsignalen tegelijkertijd, wat een andere positioneringsmethode vereist - dynamische baanbepaling. Yang Yuguang zei bijvoorbeeld dat het maanruimtevaartuig het signaal van satelliet A om 1 uur'klok ontving, het signaal van satelliet B om 2 uur'klok ontving en het signaal van satelliet ontving C om 3 uur'klok... Het is onmogelijk om geometrische baanbepaling te bereiken, maar het kan binnen een bepaalde tijdsperiode worden bepaald. , ontvang gegevens van verschillende satellieten in een bepaalde boog en bereken ten slotte zijn eigen baan. Maar deze methode duurt langer.
Bovendien is het kernprobleem waarmee maannavigatie wordt geconfronteerd, de sterkte van het ontvangen signaal. Yang Yuguang zei dat de GPS-satelliet 20.000 kilometer verwijderd is van de aarde, en dan naar de maan, de afstand kan ongeveer 400.000 kilometer bedragen, en het signaal is al erg zwak. Daarom wordt de grootte van de antenne op de maansonde om het signaal te ontvangen de sleutel. Om een sterkere signaalontvangstcapaciteit te hebben, is een grote antenne vereist, maar vanuit het perspectief van de ontwikkeling en lancering van ruimtevaartuigen, is het te hopen dat hoe kleiner de antenne, hoe beter, wat tegenstrijdig is.
Hij is echter van mening dat dit geen onoverkomelijk technisch probleem is, maar dat het gewoon meer moet betalen.
Experts stellen voor om een & quot;maannavigatiesatellietsysteem"
Sinds menselijke ruimtevaartactiviteiten zijn de baanmeting en positionering van ruimtevaartuigen zelfs onmisbaar geweest.
Yang Yuguang zei dat de Amerikaanse Apollo-missie, met als voorbeeld maanverkenningsactiviteiten, voornamelijk gebaseerd was op grondmeting en -controle voor navigatie en positionering. my country's Change-missie realiseert ook geïntegreerde navigatie door grondmeting en controlepositionering, gecombineerd met ultraviolette maansensoren en andere sensoren. De positioneringsnauwkeurigheid van deze methode is niet hoog, maar het kan voldoen aan de behoeften van het proces van een baan om de maan of een landing op de maan.
In de afgelopen jaren heeft de mensheid het enthousiasme voor maanverkenning nieuw leven ingeblazen, en het doel ervan is een halve eeuw geleden ook verschoven van het dienen van de politiek naar de ontwikkeling van maanbronnen, dus maanverkenningsactiviteiten zullen ingewikkelder zijn. NASA bereidt zich bijvoorbeeld voor op de terugkeer van astronauten naar de maan, en haar vroege missies omvatten mijnbouw in kraters in de buurt van de maan's zuidpool om de waterstof en zuurstof te verkrijgen die nodig zijn om water te laten leven en af te breken in brandstof. In de toekomst zullen NASA-astronauten ook de maanrover, het bevoorradingsvoertuig, de boormachine en andere apparatuur ontmoeten die eerder is verzonden. Dit vereist nauwkeurigere positioneringsmogelijkheden en daarom willen ze GPS-navigatie gebruiken.
De verslaggever vernam dat niet alleen NASA, maar ook ruimtevaartexperts uit veel landen onderzoek doen naar maannavigatie. Yang Yuguang gelooft dat de meest directe en effectieve manier om dit doel in de toekomst te bereiken, is dat landen samenwerken om een ruimte-tijdbenchmark te bouwen in de nabije-maanruimte, met positionerings- en timingfuncties. Kortom, het is het creëren van een"maannavigatiesatellietsysteem".
Hij zei dat tot nu toe de navigatie- en positioneringsmethoden die door mensen worden gebruikt bij maanverkenningsactiviteiten niet erg effectief zijn, en dat sommige ervan duur zijn en dat het moeilijk is om aan de behoeften van toekomstige maanontwikkeling te voldoen. Als er in de toekomst meerdere navigatiesatellieten in de buurt van de maan kunnen worden ingezet, zoals om 1 uur'klok en 2 uur'klok op de aarde-maan Lagrangian, de polen van de maan, en de baan rond de maan, zal het in staat zijn om nauwkeurige posities te geven voor voertuigen in een baan om de aarde en maanlanders, enz. Snelheidsinformatie en tijdbenchmarks, waardoor verkenning van de maan veiliger en handiger wordt. Dit zal ook een belangrijk onderdeel zijn van de toekomstige constructie van de maanbasis.