Space.com và các phương tiện truyền thông khác gần đây đã đưa ra tin tức rằng để đạt được mục tiêu quay trở lại mặt trăng, các nhà khoa học của NASA đã bắt đầu thực hiện" điều hướng mặt trăng" xác minh. Họ nói rằng các tín hiệu do vệ tinh GPS phát ra trên quỹ đạo Trái đất có thể được nhận và sử dụng trên mặt trăng, và độ chính xác định vị có thể đạt từ 200 đến 300 mét.
Bạn có thể sử dụng tín hiệu GPS để điều hướng trên mặt trăng không? Yang Yuguang, một nhà nghiên cứu tại Học viện thứ hai của Tổng công ty Công nghiệp và Khoa học Hàng không Vũ trụ Trung Quốc, nói với phóng viên Science and Technology Daily:" Phương pháp này hiệu quả."
Tín hiệu Vệ tinh Điều hướng Trái đất Có thể Tạo ra Mặt Trăng" Stained"
Như chúng ta đã biết, các chùm tín hiệu của vệ tinh dẫn đường đều được phóng về phía trái đất. Nếu bạn muốn nhận được tín hiệu điều hướng trên mặt trăng, tiền đề là mối quan hệ vị trí giữa vệ tinh, trái đất và mặt trăng đáp ứng các yêu cầu nhất định.
Hãy tưởng tượng một bức tranh: Giả sử vệ tinh dẫn đường là đèn phát ra chùm tia hình nón từ" front" của trái đất đối với trái đất, thì khi mặt trăng di chuyển đến một vị trí nào đó" xiên về phía sau" Trái đất, nó có thể được chiếu sáng bởi ánh sáng bị rò rỉ đến.
Yang Yuguang cho biết chùm tín hiệu chính của vệ tinh định vị là một hình nón như vậy, không chỉ bao phủ trái đất mà còn có phạm vi rộng hơn một chút. Các tín hiệu cho thấy trái đất có thể' t khối có thể làm cho mặt trăng" nhuộm màu" ;.
Chòm sao GPS bao gồm 24 vệ tinh, được phân bố đều trên 6 mặt phẳng quỹ đạo và bay theo quỹ đạo tròn trung bình ở độ cao 20.200 km so với mặt đất. Cần phải nói rằng xác suất có thể truyền tín hiệu đến mặt trăng là không thấp, nhưng nó có thể không đủ để hỗ trợ một tàu thăm dò trên mặt trăng điều hướng như trên Trái đất.
Ai cũng biết rằng khi sử dụng phần mềm dẫn đường trong cuộc sống, để định vị được chính xác cần có những yêu cầu về số lượng vệ tinh dẫn đường có thể thu được tín hiệu, thường ít nhất là 4 vệ tinh. Yang Yuguang nói rằng trong khái niệm định vị tàu vũ trụ, phương pháp tính toán vị trí của chính nó trong thời gian thực bằng cách nhận tín hiệu từ nhiều vệ tinh được gọi là xác định quỹ đạo hình học.
Tuy nhiên, phi thuyền trên mặt trăng hiển nhiên không thể đảm bảo rằng nó có thể" chà" 4 tín hiệu vệ tinh GPS cùng lúc, yêu cầu một phương pháp định vị khác - xác định quỹ đạo động. Yang Yuguang cho biết, ví dụ, tàu vũ trụ mặt trăng nhận được tín hiệu của vệ tinh A ở 1 o' đồng hồ, nhận được tín hiệu của vệ tinh B ở 2 o' đồng hồ, và nhận được tín hiệu của vệ tinh C at 3 o' clock ... Không thể đạt được xác định quỹ đạo hình học, nhưng nó có thể được xác định trong một khoảng thời gian. , nhận dữ liệu từ một số vệ tinh trong một cung nhất định, và cuối cùng, tính toán quỹ đạo của chính nó. Nhưng phương pháp này mất nhiều thời gian hơn.
Ngoài ra, vấn đề cốt lõi mà điều hướng mặt trăng phải đối mặt là cường độ của tín hiệu nhận được. Yang Yuguang nói rằng vệ tinh GPS cách trái đất 20.000 km, sau đó đến mặt trăng, khoảng cách có thể lên tới 400.000 km, và tín hiệu vốn đã rất yếu. Do đó, kích thước của ăng-ten trên tàu thăm dò mặt trăng để nhận tín hiệu trở thành chìa khóa. Để có khả năng thu tín hiệu mạnh hơn, cần phải có một ăng-ten lớn, nhưng từ góc độ phát triển và phóng tàu vũ trụ, người ta hy vọng rằng ăng-ten càng nhỏ càng tốt, điều này là trái ngược.
Tuy nhiên, ông cho rằng đây không phải là một vấn đề kỹ thuật không thể vượt qua mà chỉ phải trả thêm tiền.
Các chuyên gia đề nghị xây dựng hệ thống vệ tinh định vị mặt trăng""
Trên thực tế, kể từ khi có hoạt động bay vào vũ trụ của con người, việc đo lường và định vị quỹ đạo của các tàu vũ trụ là không thể thiếu.
Yang Yuguang cho biết lấy hoạt động thăm dò Mặt Trăng làm ví dụ, sứ mệnh Apollo của Mỹ chủ yếu dựa trên việc đo đạc và kiểm soát mặt đất để điều hướng và định vị. Quốc gia của tôi' s Sứ mệnh thay đổi cũng thực hiện điều hướng tích hợp thông qua định vị điều khiển và đo mặt đất, kết hợp với cảm biến mặt trăng tia cực tím và các cảm biến khác. Độ chính xác định vị của phương pháp này không cao nhưng có thể đáp ứng được nhu cầu của quá trình quay quanh mặt trăng hoặc hạ cánh xuống mặt trăng.
Trong những năm gần đây, nhân loại đã nhen nhóm nhiệt tình khám phá Mặt Trăng, và mục đích của họ cũng chuyển từ phục vụ chính trị sang phát triển tài nguyên Mặt Trăng từ nửa thế kỷ trước, nên các hoạt động thăm dò Mặt Trăng sẽ phức tạp hơn. Ví dụ: NASA đang chuẩn bị cho các phi hành gia quay trở lại mặt trăng và các nhiệm vụ ban đầu của họ bao gồm khai thác băng trong các miệng núi lửa gần cực nam của mặt trăng&# 39 để thu được hydro và oxy cần thiết cho nước sống và phân hủy thành nhiên liệu. Trong tương lai, các phi hành gia của NASA cũng sẽ gặp gỡ tàu thám hiểm mặt trăng, phương tiện tiếp tế, máy khoan và các thiết bị khác được gửi trước đó. Điều này đòi hỏi khả năng định vị chính xác hơn, đó là lý do tại sao họ muốn sử dụng định vị GPS.
Phóng viên được biết, không chỉ NASA mà các chuyên gia hàng không vũ trụ của nhiều quốc gia cũng đang tiến hành nghiên cứu về điều hướng Mặt Trăng. Yang Yuguang tin rằng cách trực tiếp và hiệu quả nhất để đạt được mục tiêu này trong tương lai là các quốc gia hợp tác cùng nhau để xây dựng điểm chuẩn không-thời gian trong không gian cận mặt trăng, với các chức năng định vị và thời gian. Nói tóm lại, đó là tạo ra" hệ thống vệ tinh định vị mặt trăng" ;.
Ông cho biết đến nay, các phương pháp định vị và định vị con người sử dụng trong các hoạt động thăm dò Mặt Trăng không mấy hiệu quả, một số phương pháp còn tốn kém, khó đáp ứng nhu cầu phát triển Mặt Trăng trong tương lai. Nếu một số vệ tinh điều hướng có thể được triển khai gần mặt trăng trong tương lai, chẳng hạn như ở 1 o' đồng hồ và 2 o' đồng hồ trên Trái đất-Mặt trăng Lagrangian, các cực của mặt trăng, và quỹ đạo quanh mặt trăng, nó sẽ có thể cung cấp vị trí chính xác cho các phương tiện quay quanh quỹ đạo và tàu đổ bộ mặt trăng, v.v. Thông tin tốc độ và điểm chuẩn thời gian, giúp việc khám phá mặt trăng an toàn và thuận tiện hơn. Đây cũng sẽ là một phần quan trọng của việc xây dựng căn cứ Mặt Trăng trong tương lai.