El receptor espacial NAVIMOON se pone en órbita a bordo del Lunar Pathfinder, generando datos PNT en tiempo real a partir de GNSS terrestre, dentro de GNSS

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha elegido SpacePNT en Neuchatel, Suiza, para desarrollar un receptor espacial avanzado GPS / Galileo para la nave espacial Lunar Pathfinder en órbita lunar. El propósito del receptor es demostrar el uso de señales terrestres GNSS por primera vez para la determinación orbital autónoma y en tiempo real, posicionamiento, navegación y temporización (PNT). El contrato incluye el desarrollo, calificación y entrega de un modelo de vuelo prototipo (PFM) y dos modelos de ingeniería de receptor NAVIMOON, la versión de alta sensibilidad de SpacePNT del futuro espacial de alto rendimiento de NAVILEO.

El receptor NAVIMOON implementa algoritmos de alta sensibilidad capaces de recibir y procesar las señales extremadamente atenuadas de la propagación radial de las señales transmitidas por los sistemas GNSS. Las mediciones de estas señales se combinarán con filtros de fuerza orbital avanzados a bordo de la nave espacial para lograr una precisión a bordo en tiempo real de una precisión de determinación de la órbita objetivo sin precedentes de 100 rms a la altitud de la luna. Esto es mucho menor que la resolución típica que se puede lograr hoy con la banda de radio terrestre que incluye el uso de las costosas infraestructuras terrestres de la Estación de Espacio Lejano.

Señales de lóbulo lateral actualmente obtenibles

Como se muestra en A. Noticia 26 de marzo, Los cúmulos de estrellas GNSS proporcionan señales utilizables tan lejos como la Luna, aunque no fueron diseñados para hacerlo. La mayor parte de la energía de sus antenas de navegación se irradia directamente hacia la Tierra, lo que evita que se utilicen en el espacio. Sin embargo, Javier Ventura-Traveset, asesor senior de ESA GNSS, explica: “Los patrones de las señales de navegación también se irradian hacia los lados, como la luz de una linterna, y las pruebas anteriores muestran que estos lóbulos laterales de la antena se pueden utilizar para el posicionamiento, siempre que sea apropiado. los receptores están implementados “.

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Señales del lóbulo lateral a Galileo. Cortesía de la ESA.

Dado el gran interés en la exploración y colonización de la luna (más de 50 misiones comerciales y gubernamentales anunciadas de aquí a 2024), se espera que esta tecnología de receptor NAVIMOON juegue un papel importante en la próxima década no solo en las órbitas de transporte de la Tierra y la Luna, sino también para proporcionar servicios PNT mejorados Para los usuarios de la luna mediante el despliegue de una constelación lunar que permitiría proporcionar la navegación lunar en áreas obstruidas por la luna.

Está previsto que se lance a finales de 2023 en órbita lunar entre público y privado. Moon Pathfinder Comsat ofrecerá servicios comerciales de retransmisión de datos para misiones lunares, al tiempo que ampliará los límites operativos para las señales satelitales.

Para obtener una descripción general de las tecnologías PNT lunares y las próximas misiones, consulte Dentro de GNSS Columnas de hojas de trabajo Al otro lado del paisaje lunar: exploración con GNSS (Septiembre / octubre de 2020) y Al otro lado del paisaje lunar: hacia un sistema lunar PNT personalizado (Noviembre / diciembre de 2020).

SpacePNT se asociará con European Engineering & Consultancy (EECL) de Kingston-upon-Thames, Reino Unido, como subcontratista para diseñar, fabricar y calificar la electrónica.

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