لا يوجد GPS على القمر. تحاول وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية إصلاح ذلك.

• العشرات من البعثات القمرية مخطط لها في العقد المقبل.
• لكن لا يوجد حاليًا نظام ملاحة عبر الأقمار الصناعية بين الأرض والقمر.
• تعمل وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية على تطوير طرق لتمكين الصواريخ من السفر بشكل مستقل إلى القمر.

خلال وكالة ناسا دارت مهمة Artemis 1 بنجاح في مدار حول القمر في نوفمبرلقد أظهر للعالم أن البشر في طريق العودة.

ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية الهدف ضع الأحذية على سطح القمر بحلول عام 2025 وضبط أ تدور حوله قاعدة قمرية دائمة خلال العامين المقبلين. تعمل الصين وروسيا معًا لبناء قاعدتهما القمرية. مع تعيين هبوط الطاقم في عام 2036.

لكن في الوقت الحالي ، لا يوجد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ليأخذنا إلى هناك. لا يمكن لرواد الفضاء الإبحار بشكل مستقل في الفضاء السحيق ، وتعتمد كل مهمة على مهندسين مدربين بخبرة للعمل باستمرار من الأرض.

يمكن أن يصبح سريعًا غير مستدام مع مهام ذهابًا وإيابًا.

تعمل وكالات الفضاء على وضع أقمار الملاحة أو الأقمار الصناعية على الصواريخ. 239000 ميل بين الأرض والقمر. كما يخططون لبناء شبكة ملاحة جديدة حول القمر إليك الطريقة.

كيف تسافر وكالات الفضاء اليوم معقد ومكلف

اليوم ، الطريقة الوحيدة للانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب في الفضاء هي إجراء حسابات معقدة على أساس الفيزياء.

بينما تتحرك المركبة الفضائية عبر الفضاء ، فإن النقطة الوحيدة هي الأرض. لذلك يتعين عليها إعادة إرسال إشارة إلى الأرض لمعرفة مكانها ، مما يعني وجود نقاط عمياء ضخمة.

فقدت الاتصال تمامًا مع وكالة ناسا اوريونالمركبة الفضائية المستخدمة في مهمة أرتميس 1 ، ومتى ذهب وراء القمر. لبضع دقائق ، كان كل ما يمكن للمهندسين فعله هو حبس أنفاسهم والأمل في أن تخرج المركبة الفضائية من الجانب الآخر سالمة.

قال خافيير فينتورا ترافيسيت ، كبير المهندسين في مكتب جاليليو لعلوم الملاحة التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، لموقع Insider ، إنها كثيفة الاستخدام للموارد ومكلفة. (تدير حكومة الولايات المتحدة GPS؛ جاليليو (هذه هي النسخة الأوروبية).

ما يحتاجه استكشاف الفضاء الآن هو وسيلة للمركبات الفضائية لتثليث موقعها من الفضاء حتى تتمكن من التنقل بشكل مستقل دون مدخلات من الأرض.

سيكون استخدام الأقمار الصناعية للأرض للوصول إلى القمر مفيدًا

قالت إليزابيث روني ، كبيرة السن ، إن من المثير للدهشة أن أرخص طريقة لإيصال ساتنا إلى الفضاء السحيق هي استخدام الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض. مهندس في Surrey Satellite Technology Limited، قال من الداخل. تعمل الشركة مع وكالة الفضاء الأوروبية لتطوير الملاحة الفضائية في الفضاء.

هناك بعض المشاكل الرئيسية مع هذا النهج. أهمها أن هذه الأقمار الصناعية موجهة نحو الأرض.

هذا يعني أن الإشارة الصادرة من معظم الأقمار الصناعية محجوبة ومتناثرة قليلاً فقط. الجزء الذي ينسكب أضعف بكثير من الإشارة الرئيسية ، ويصبح أضعف من الأرض.

بالنظر إلى كل هذه القيود ، قد يبدو من المستحيل استخدام هذه الإشارة للوصول إلى القمر. لكن المهندسين أمضوا عقودًا في تطوير أجهزة كشف حساسة يمكنها استخدام تلك الإشارة من الفضاء السحيق.

ونجحوا.

في عام 2019 ، تمكنت أربعة أقمار صناعية من تحديد موقعها في الفضاء باستخدام إشارات من أقمار GPS الصناعية الخاصة بالأرض.

كانت 116300 ميلا – في منتصف الطريق إلى القمر ، قال Ventura-Traveset.

نحتاج حقًا إلى طريقة للذهاب إلى القمر بشكل مستقل

تكتشف الحدود التالية تلك الإشارة في النصف الآخر من الرحلة. لكن Ventura-Traveset لا تزال متفائلة.

تعمل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة ناسا (NASA) على تحسين أجهزة الكشف الخاصة بها والتي يمكنها استخدام إشارات من الأقمار الصناعية الأرضية ، وهي جاهزة لاختبارها في المهمات القمرية القادمة.

متلقي وكالة الفضاء الأوروبية ، مدعو نافيمونالقمر الصناعي Lunar Pathfinder على وشك الإطلاق في عام 2025 أو 2026. تتوقع وكالة الفضاء الأوروبية أن NaviMoon سيكون قادرًا على تحديد موقع القمر الصناعي بدقة تبلغ حوالي 60 مترًا (حوالي 200 قدم) ، كما قال Ventura-Traveset.

وقال إنه بفضل هذا الكاشف ، نأمل أن يتمكن القمر الصناعي من التنقل حول القمر بشكل مستقل. إنه خفيف جدًا ، يبلغ إجمالي وزنه 4 كيلوغرامات فقط (8 أرطال) ، ويمكنه نقل الكثير من المعدات الثقيلة في مركبة فضائية واحدة.

ناسا تعمل مع وكالة الفضاء الإيطالية لتطوير أجهزة الكشف. ويهدفون إلى إطلاق أول هذه المستقبلات على سطح القمر في عام 2024 كجزء من تجربة مستقبل Lunar GNSS.

قال جيمس جوزيف “JJ” ميللر ، نائب مدير السياسات والاتصالات الاستراتيجية في برنامج الاتصالات الفضائية والملاحة في مقر ناسا ، لـ Insider في مقابلة.

قال ميلر إن العديد من الدول بدأت في الاستثمار في تكنولوجيا الملاحة في الفضاء السحيق.

وقال: “يدرك الجميع أن هذا مستخدم متزايد ، ولن يختفي ، فنحن بحاجة حقًا إلى جعل فضاء رابطة الدول المستقلة ، كل الفضاء بين الأرض والقمر ، قويًا وموثوقًا قدر الإمكان. الإشارات”.

في النهاية ، سنحتاج إلى شبكة ملاحة عبر الأقمار الصناعية حول القمر

يمكن لإشارة من الأقمار الصناعية للأرض أن تنقل المركبات الفضائية إلى القمر ، ولكن بمجرد ظهورها على السطح ، فإن الإشارة ليست فعالة للغاية.

في ذلك الوقت ، يمكن لهذه الإشارات أن تصل فقط إلى ما كان مرئيًا من الأرض ، لذلك كان الجانب المظلم للقمر والقطبين القمريين خارج الحدود.

لذا فإن الخطة هي تزويد القمر بأقمار الاتصالات والملاحة الخاصة به جرب ضوء القمر. ستكون العقدة الأولى في Moonlight هي القمر الصناعي Pathfinder التابع لناسا.

https://www.youtube.com/watch؟v=JeJrppAf78E

قال Ventura-Traveset إن وكالة الفضاء الأوروبية تهدف إلى اختبار الهيكل الأساسي لـ Moonlight في عام 2027 والبنية التحتية الأكثر تفصيلاً في عام 2030.

تعمل ناسا أيضًا على بناء شبكتها الخاصة لونانيت. ناسا مدخلعقدة أخرى في الشبكة ستكون محطة فضائية ، والتي تريد الوكالة إرسالها إلى مدار القمر.

قال ميلر من ناسا: “نتصور نوعًا من الهندسة المعمارية حيث يعمل كل من أقمار ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية معًا”.

سيحتاج مستوطنوا القمر إلى إنترنت عالي السرعة

لا يزال هناك جانب تجاري لإعادة الرجال إلى القمر. على المدى الطويل ، سيتعين على المستوطنين إقامة معسكر على القمر حتى يتمكنوا من التنقيب عن المعادن والمياه – والتي يمكن استخدامها لتزويد الصواريخ بالوقود في طريقها إلى المريخ.

قالت Ventura-Travezette إن زوار القمر يحتاجون إلى أن يكونوا قادرين على التواصل مع الأرض ، والتواصل بشكل فعال مع بعضهم البعض ، وأن يكونوا مستمتعين.

وقالت فينتورا ترافست إن المستوطنين القمريين سيكونون قادرين على الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة وعقد المؤتمرات عبر الفيديو مع أحبائهم على الأرض وبث العروض وإنشاء المحتوى الخاص بهم من الفضاء.

وقالت فينتورا ترافيسيت: “لا أعتقد أن هناك من يجادل بأن هذه ليست الطريقة التي سنمضيها”.