GPS hayatımızın bir parçası oldu ve çoğumuz muhtemelen günlük hayatımızı onsuz hayal edemiyoruz. Fakat eğer NASA başarılı olursa, Ay’a bir yol çizmek Dünyadaki SatNav’ı kullanmaktan daha zor olmaz.
Uzayda Yer Hizmeti
Farklı bir gök cismi üzerindeki konumunuzu tahmin etmek kolay değildir. Yeterince şanslı, yıldızların konumu statik. Dolayısıyla, yıldız izleyicileri, güneş izleyicileri ve ivmeölçerler gibi özel donanıma sahip olmanın yanı sıra, çevredeki bazı benzersiz yerleri göz önüne alarak bir gezici konumunu oldukça hassas bir şekilde belirleyebilir. Ancak bu çok karmaşık, ancak, Dünya’daki tüm bunları geçmemiz gerekmedi: Sadece bir GPS alıcısı üzerindeki bir düğmeye basın ve konumunuzu birkaç metreye kadar doğru olacaktınız.
Gerçek yıldızları bir rehber olarak kullanmak yerine, sabit, yapay yıldızlardan oluşan bir takımyıldızı GPS uydusu biçiminde oluşturduk. Bu uydular sürekli olarak bir alıcı tarafından yakalanabilen, ayrı ayrı örneklenen ve bu sinyallere dayanarak kullanıcının Dünya üzerindeki göreceli konumunu otomatik olarak belirleyen benzersiz sinyaller yayar.
Söylemeye gerek yok, araştırmacılar Ay’da bu özelliğe sahip olmak isterler. Ancak mesafe – yaklaşık bir milyon mil uzunluğundaki çeyreklik – nano saniyelere doğru doğru zamanlama ve sinyal ölçümü gerektiren bir sistem için işi oldukça zorlaştırabilir. Ancak, teknoloji bilge, bizi bunu yapmamıza engel hiçbir şey yoktur. Tamamen işlevsel bir Ay tabanlı GPS sistemi kurmak için gereken tüm teknik bilgi ve kaynaklara sahibiz. Aslında, 2015 yılında NASA, daha önce çeyrek milyon mil mesafenin yaklaşık yarısını kaplayan Magnetosferik Çok Ölçekli Misyonu (MMS) ile benzer bir proje yaptı.
Konuyla ilgili olarak, MMS programının sistem mimarı Luke Winternitz, NASA’nın yıllardır yüksek irtifa GPS teknolojisini zorlamaya çalıştığını paylaştı. Ve bir sonraki adım sistemi Ay’a getirmek.
Komplikasyonlar
Fakat eğer Ay’a ticari bir not ya da telefon getirirseniz ve bir GPS sinyali almaya çalışırsanız, elbette işe yaramayacaktır. Dünya temelli GPS cihazları, aralarında belirli bir mesafe dahilinde bilinen yörüngeli uydulardan gelen GPS sinyallerini almak için kalibre edilir. GPS sinyallerinin üç veya daha fazla uydudan gelmesi için geçen süreyi hesaplayarak, alıcı ve uydular sizi bir harita üzerinde trilatrasyon adı verilen bir işlemle tam olarak belirlemek için birlikte çalışabilirler.
Zamanlama çok önemli olduğundan, eksik olan her saniye-saniye, doğruluğu etkileyebilir. Yörüngeden, uyduların zemine ulaşmak için sadece bir saniyenin kesirine ihtiyacı var. Bu arada, Ay’dan itibaren bir buçuk saniye sürer. Sistemin çalışması için Ay’da çalışmak üzere özel olarak ayarlanmış alıcılar bulunacaktır.
NavCube ve Gelecek
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki bir araştırma ekibinin amacı buydu: Yüksek kazançlı bir anten, hassas zamanlama için bir atom saati, önceki NavCube GPS görevlerinden öğrenilen birkaç iyileştirme ve Dünya’nın geliştirilmiş versiyonunu kullanan yeni bir navigasyon bilgisayarı. tabanlı GPS alıcıları.
Birincil hedef, özel ölçüm sistemlerini kullanmak yerine gezinmek için Dünya’yı çevreleyen mevcut GPS takımyıldızından yararlanmaktır. Bu, bant genişliği ve güç kullanımını büyük ölçüde azaltabilir ve daha fazla bilimsel görev veya yüksek öncelikli iletim için rover üzerindeki sistemleri serbest bırakabilir.
Ekip, projenin gelişimini yıl sonuna kadar tamamlamayı umuyor ve bunu gelecekteki bir ay görevi için uyguluyor. Bununla birlikte, yakın zamanda aya dönme konusundaki yenilenen ilgi ile, buradan itibaren görev sıkıntısı yaşanmayacak gibi görünüyor.
