Europees Ruimteagentschap (ESA) is van plan zijn toekomstige missie te gebruiken Maanverkenner voor experimenten met de uitbreiding van satellietnavigatie op de maan. Het doel is om met behulp van radiosignalen van de Galileo- en GPS-satellietgroepen nauwkeuriger de locatie van ruimtevaartuigen in een baan om de maan te bepalen.
Satellietnavigatie is een alledaags fenomeen geworden, hoewel het ooit een revolutie teweegbracht. Momenteel wordt directe locatie als vanzelfsprekend beschouwd. Hoewel de technologie is gebaseerd op de groeiende constellaties van steeds complexere satellieten die de planeet omringen, is deze momenteel beperkt tot de aarde.
Hoewel een aantal landen programma's ontwikkelt om de verkenning van de maan te intensiveren, zou een satellietnavigatiesysteem rond de maan erg nuttig zijn, maar het zou ook enorm duur zijn om te installeren. Misschien komt er ooit iets als Galileo of GPS, maar ESA zoekt naar manieren om bestaande aardse navigatiesatellietsystemen te gebruiken voor maanmissies.
Tegenwoordig moeten maanmissies vertrouwen op volgstations op aarde om hun locatie te bepalen met behulp van afstands- en hoekmetingen, maar dit is niet erg nauwkeurig en heeft slechts beperkte mogelijkheden. Ze slepen ruimtevaartuigen in een baan rond de aarde en veranderen hun baan, dus nauwkeurige navigatie is erg belangrijk.
Het probleem is dat Galileo niet erg geschikt om met de maan te werken. Niet alleen zenden zijn radiosignalen naar de aarde, het sterrenbeeld draait ongeveer 23 km boven de aarde. In 222 was NASA's Magnetospheric Multilevel Mission echter in staat om zijn baan te bepalen met behulp van GPS-signalen op een afstand van 2019 km, bijna de helft van de afstand van de aarde tot de maan. Dit bewees dat, hoewel veel van de door navigatiesatellietantennes uitgestraalde energie terug naar de aarde wordt gericht, het zijdelings uitgestraalde signaal voldoende zou zijn om in de ruimte te worden gebruikt met een antenne die sterk genoeg is.
De Lunar Pathfinder-communicatiesatelliet, die in 2023 wordt gelanceerd, wordt ontwikkeld als onderdeel van een publiek-private samenwerking. Zijn experimentele systeem zal een high-gain antenne gebruiken die op de "zijlobben" van de Galileo- en GPS-satellieten wordt geplaatst. Hierdoor kan de zeer gevoelige ontvanger satellietnavigatiesignalen opvangen die miljoenen keren zwakker zijn dan die welke op aarde worden ontvangen.
Volgens de ESA zal Lunar Pathfinder zijn locatie kunnen bepalen met een nauwkeurigheid van 100 m terwijl hij in een zeer stabiele baan om de maan draait. De grootste uitdaging zal het gebruik van satellietnavigatiesystemen zijn, zelfs als de signalen afkomstig zijn uit een klein gebied in de lucht.
De ESA zegt dat het in het komende decennium van plan is om het bereik van satellietnavigatie rond de maan en zelfs op de maan uit te breiden, en als het lukt, zal de nieuwe techniek niet alleen kunnen worden gebruikt voor navigatie in de ruimte, maar ook voor wetenschappelijke doeleinden.
Lees ook:
- De ESA-NASA Solar Orbiter maakte zijn eerste vlucht langs Venus
- ESA's Ariel-missie gaat van blauwdruk naar realiteit