Європейське космічне агентство (ESA) представило проєкт NovaMoon — системи високоточної навігації та вимірювання часу на поверхні Місяця. Вона має доповнити європейську супутникову інфраструктуру Moonlight і забезпечити визначення координат із точністю менш як один метр у районі південного полюса Місяця.
На відміну від Moonlight, яка передбачає створення супутникового угруповання для зв’язку та навігації навколо Місяця, NovaMoon розмістять безпосередньо на його поверхні. Станція передаватиме коригувальні дані для підвищення точності навігації та слугуватиме опорним пунктом для визначення координат і часу. Така інфраструктура знадобиться для роботи майбутніх місяцеходів, посадкових апаратів і пілотованих експедицій.
Навігація з точністю менш як метр
Moonlight має забезпечувати навігаційні та комунікаційні послуги за допомогою супутників на навколомісячній орбіті. NovaMoon доповнить цю систему, передаючи поправки, подібні до тих, які наземні станції використовують для підвищення точності європейської супутникової навігаційної системи Galileo.
ESA розраховує, що завдяки цим даним користувачі зможуть визначати своє місцеположення з точністю менш як один метр у районі південного полюса Місяця. Це дасть змогу точніше планувати маршрути місяцеходів, виконувати посадки та організовувати переміщення астронавтів між об’єктами місячної інфраструктури.
Ще одне завдання NovaMoon — допомогти створити єдину систему координат Місяця. Для цього станцію оснастять чотирма вимірювальними приладами, розміщеними в одному комплексі. Вони дадуть змогу визначити положення самої станції з точністю до кількох сантиметрів. Надійна координатна основа необхідна для узгодження вимірювань, отриманих різними апаратами, і точного картографування поверхні.
Атомний годинник і наукові дослідження
NovaMoon також має стати основою для створення системи місячного часу безпосередньо на поверхні природного супутника Землі. На станції планують установити атомний годинник, який допоможе сформувати стабільну шкалу часу для місячних місій. Точна синхронізація особливо важлива для навігації, обміну даними та спільної роботи кількох апаратів.
Окрім навігаційних завдань, обладнання NovaMoon використовуватимуть для наукових досліджень. Геодезичні вимірювання допоможуть вивчати внутрішню будову Місяця, а точний годинник та вимірювальні прилади створять можливості для експериментів у галузі загальної теорії відносності й фундаментальної фізики.
Три етапи розроблення
ESA планує розробляти NovaMoon поетапно. Передбачено три послідовні версії корисного навантаження, які дадуть змогу випробувати технології та накопичити досвід до розгортання повної конфігурації. Такий підхід має знизити ризики під час створення складної системи.
Повний комплект обладнання NovaMoon планують доставити на Місяць у межах місії Argonaut 2. Він включатиме навігаційний термінал, обчислювальний блок, атомний годинник, систему синхронізації та лазерний відбивач. Також передбачено підсистему радіоінтерферометрії з наддовгою базою, а залежно від остаточної конфігурації — обладнання для активної лазерної локації та зв’язку.
Розрахунковий строк роботи повної системи на поверхні Місяця становить два роки з можливістю продовження до п’яти років. Це дасть змогу використовувати NovaMoon не лише для перевірки технологій, а й для тривалих навігаційних і наукових експериментів.
Розроблення NovaMoon є частиною масштабнішого плану зі створення європейської місячної інфраструктури. У поєднанні із супутниковою системою Moonlight станція має сприяти точнішим посадкам, автономному пересуванню поверхнею Місяця та проведенню тривалих дослідницьких місій.
