Европейское космическое агентство (ESA) представило проект NovaMoon — системы высокоточной навигации и измерения времени на поверхности Луны. Она должна дополнить европейскую спутниковую инфраструктуру Moonlight и обеспечить определение координат с точностью менее одного метра в районе южного полюса Луны.
В отличие от Moonlight, которая предусматривает создание спутниковой группировки для связи и навигации вокруг Луны, NovaMoon разместят непосредственно на её поверхности. Станция будет передавать корректирующие данные, необходимые для повышения точности навигации, и станет опорным пунктом для определения координат и времени. Такая инфраструктура потребуется для работы будущих луноходов, посадочных аппаратов и пилотируемых экспедиций.
Навигация с точностью менее метра
Moonlight должна обеспечить навигационные и коммуникационные услуги с помощью спутников на окололунной орбите. NovaMoon дополнит эту систему, передавая поправки, подобные тем, которые наземные станции используют для повышения точности европейской навигационной системы Galileo.
ESA рассчитывает, что благодаря этим данным пользователи смогут определять своё положение с точностью менее одного метра в районе южного полюса Луны. Это позволит точнее планировать маршруты луноходов, выполнять посадки и организовывать перемещение астронавтов между объектами лунной инфраструктуры.
Ещё одна задача NovaMoon — помочь создать единую систему координат Луны. Для этого станция будет оснащена четырьмя совместно размещёнными измерительными приборами, которые позволят определить её собственное положение с точностью до нескольких сантиметров. Надёжная координатная основа необходима для согласования измерений, полученных разными аппаратами, и точного картографирования поверхности.
Атомные часы и научные исследования
NovaMoon также должна стать первой лабораторией лунного времени на поверхности естественного спутника Земли. На станции планируют установить атомные часы, которые помогут сформировать устойчивую шкалу времени для лунных миссий. Точная синхронизация особенно важна для навигации, обмена данными и совместной работы нескольких аппаратов.
Помимо навигационных задач, оборудование NovaMoon будет использоваться для научных исследований. Геодезические измерения помогут изучать внутреннее строение и состав Луны, а точные часы и измерительные приборы создадут возможности для экспериментов в области общей теории относительности и фундаментальной физики.
Три этапа разработки
ESA планирует развивать NovaMoon поэтапно. Предусмотрены три последовательные версии полезной нагрузки, которые позволят проверять технологии и накапливать опыт до развёртывания полной конфигурации. Такой подход должен снизить риски при создании сложной системы.
Полный комплект оборудования NovaMoon планируют отправить на Луну в рамках миссии Argonaut 2. Он будет включать навигационный терминал, вычислительный блок, атомные часы, систему синхронизации и лазерный отражатель. Также предусмотрены подсистема сверхдлиннобазовой радиоинтерферометрии и, в зависимости от окончательной конфигурации, оборудование для активной лазерной локации и связи.
Расчётный срок работы полной системы на поверхности Луны составляет два года с возможностью продления до пяти лет. Это позволит использовать NovaMoon не только для проверки технологий, но и для продолжительных навигационных и научных экспериментов.
Разработка NovaMoon — часть более масштабного плана по созданию европейской лунной инфраструктуры. В сочетании со спутниковой системой Moonlight станция должна помочь подготовить условия для более точных посадок, автономного передвижения по поверхности и длительных исследовательских миссий.
