تحقق ناسا من التنقل عبر نظام تحديد المواقع GPS على القمر للمرة الأولى

حققت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) والوكالة الإيطالية للفضاء إنجازا تاريخيا في الثالث من مارس عندما أصبحت تجربة مستقبل التنقل العالمي عبر الأقمار الصناعية على القمر (LuGRE) أول استعراض تكنولوجي ناجح للحصول على إشارات التنقل الأرضية وتعقبها على سطح القمر.

أعلنت ناسا يوم الثلاثاء عن نجاح تجربة مستقبل نظام تحديد المواقع العالمي على القمر (LuGRE)، مما يثبت أنه يمكن استقبال وتتبع إشارات نظام التنقل العالمي للأقمار الصناعية (GNSS)، بما في ذلك GPS وGalileo، على القمر.

سيكون التوجيه الدقيق أمراً حاسماً لرواد الفضاء في المستقبل على القمر، ولكن نظام تحديد المواقع التقليدي غير فعال على بُعد 225,000 ميل من الأرض. الحل الواعد هو بث بيانات GNSS إلى سطح القمر، مما يتيح للمركبات الفضائية قياس الوقت، والسرعة، والموقع بشكل ذاتي.

حاليًا، تتبع ناسا المركبات الفضائية باستخدام مجموعة من أجهزة الاستشعار الموجودة على متنها والإشارات المستقبلة من الأرض، وغالبًا ما تتطلب الإشراف من المهندسين. عن طريق استبدال بعض هذه الأنظمة ببيانات GNSS، يمكن للمركبات الفضائية استقبال الإشارات بشكل ذاتي، مما يقلل من الحاجة للمشغلين البشر.

هذا الإختراق قد يكون حاسمًا لمهمات أرتميس التابعة لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا والمهمات القمرية والفضائية العميقة المستقبلية الأخرى، حيث يتيح للمركبات الفضائية تحديد موقعها وسرعتها والوقت بدقة عالية بشكل ذاتي.

تمثل هذه التطورات الأساس لأنظمة التنقل المتقدمة للمهمات المستقبلية إلى القمر والمريخ.

“على الأرض، يمكننا استخدام إشارات GNSS للتنقل في كل شيء بدءًا من الهواتف الذكية وصولًا إلى الطائرات”، هذا ما قاله كيفن كوجينز، نائب المدير المشارك لبرنامج NASA’s SCaN (Space Communications and Navigation) Program.

“الآن، أظهر لنا LuGRE أننا يمكننا بنجاح الحصول على إشارات GNSS وتتبعها على القمر. هذا اكتشاف مثير للغاية للملاحة القمرية، ونأمل في الاستفادة من هذه القدرة في المهمات المستقبلية.”

بدأت الرحلة لتحقيق هذا الإنجاز في الثاني من مارس، عندما هبطت المركبة القمرية “بلو غوست” التابعة لشركة “فايرفلاي أيروسبيس” على القمر، حيث نقلت “لوجري” بالإضافة إلى تسعة أحمال أخرى لوكالة ناسا. بعد الهبوط بوقت قصير، بدأ فريق مركز غودارد للرحلات الفضائية في ناسا بماريلاند أولى عمليات العلوم للتجربة على سطح القمر.

وبينما كانت بيانات “لوجري” تتدفق، كان الفريق ينتظر بفارغ الصبر النتائج. في تمام الساعة الثانية صباحًا بتوقيت الساحل الشرقي في الثالث من مارس، تأكد أن “لوجري” قد حصلت على إشارات وتتبعتها من نظامي الـ GPS وGalileo، على بُعد حوالي 225,000 ميل من الأرض، وأنجزت أول تحديد للموقع.

بالإضافة إلى هذا الإنجاز، تحمل البعثة معلمًا آخر لوكالة الفضاء الإيطالية، حيث يمثل حمولة LuGRE أول معدات من الهيئة تتم نشرها على القمر.

قبل وصولها إلى القمر، قد حققت LuGRE بالفعل العديد من الأرقام القياسية، بما في ذلك الحصول على إشارة GNSS على أعلى ارتفاع وصلت إلى 209,900 ميل خلال رحلتها.

استمر ارتفاع الحمولة في الارتفاع حيث وصلت إلى مدار القمر في 20 فبراير، على بُعد 243,000 ميل من الأرض. تشير هذه السجلات إلى أن المهمات المستقبلية في الفضاء cisLunar قد تعتمد أيضًا على إشارات GNSS للملاحة.

يعتبر نجاح LuGRE في التنقل الذاتي خطوة متقدمة بعيدا عن الاعتماد التقليدي على محطات التتبع المستندة إلى الأرض. تظهر الحمولة بأن الأقمار الصناعية قد تعمل بشكل أكثر استقلالية، مستخدمة إشارات GNSS للملاحة حتى على بُعد القمر.