Agenzia spaziale europea (ESA) prevede di utilizzare la sua futura missione Esploratore lunare per esperimenti con l'espansione della navigazione satellitare sulla Luna. L'obiettivo è fornire determinazioni più accurate della posizione del veicolo spaziale in orbita lunare utilizzando i segnali radio dei gruppi di satelliti Galileo e GPS.
La navigazione satellitare è diventata un fenomeno quotidiano, anche se un tempo ha fatto una rivoluzione. Attualmente, la posizione istantanea è data per scontata. Tuttavia, sebbene la tecnologia sia basata sulle costellazioni crescenti di satelliti sempre più complessi che circondano il pianeta, attualmente è limitata alla Terra.
Sebbene un certo numero di paesi stia sviluppando programmi per intensificare l'esplorazione lunare, un sistema di navigazione satellitare attorno alla luna sarebbe molto utile, ma sarebbe anche incredibilmente costoso da installare. Forse qualcosa come Galileo o GPS emergerà un giorno, ma l'ESA sta cercando modi per utilizzare i sistemi satellitari di navigazione terrestre esistenti per le missioni lunari.
Oggi, le missioni lunari devono fare affidamento sulle stazioni di localizzazione sulla Terra per determinare la loro posizione utilizzando misurazioni della portata e dell'angolo, ma questo non è molto accurato e ha solo capacità limitate. Trainano veicoli spaziali in orbita, cambiando le loro traiettorie, quindi una navigazione precisa è molto importante.
Il problema è che Galileo non molto adatto per lavorare con la luna. Non solo i suoi segnali radio si irradiano verso la Terra, la costellazione orbita a circa 23 km sopra la Terra. Tuttavia, nel 222, la missione magnetosferica multilivello della NASA è stata in grado di determinare la sua orbita utilizzando segnali GPS quando si trovava a una distanza di 2019 km, quasi la metà della distanza dalla Terra alla Luna. Ciò ha dimostrato che, sebbene gran parte dell'energia irradiata dalle antenne satellitari di navigazione sia diretta sulla Terra, il segnale irradiato lateralmente sarebbe sufficiente per essere utilizzato nello spazio con un'antenna sufficientemente forte.
Il satellite per comunicazioni Lunar Pathfinder, che sarà lanciato nel 2023, è in fase di sviluppo nell'ambito di un partenariato pubblico-privato. Il suo sistema sperimentale utilizzerà un'antenna ad alto guadagno posta sui "lobi laterali" dei satelliti Galileo e GPS. Ciò consente al ricevitore altamente sensibile di captare segnali di navigazione satellitare milioni di volte più deboli di quelli ricevuti sulla Terra.
Secondo l'ESA, Lunar Pathfinder sarà in grado di determinare la sua posizione con una precisione di 100 m mentre orbita attorno alla Luna in un'orbita molto stabile. La sfida più grande sarà l'utilizzo dei sistemi di navigazione satellitare, anche se i segnali provengono da una piccola area del cielo.
L'ESA afferma che nel prossimo decennio prevede di espandere il raggio di navigazione satellitare attorno alla Luna e persino sulla Luna e, in caso di successo, la nuova tecnica potrà essere utilizzata non solo per la navigazione nello spazio, ma anche per scopi scientifici scopi.
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