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[Rete di testo/osservatori Yan Shanshan] Secondo un rapporto del media in lingua inglese di Hong Kong "South China Morning Post" del 14 luglio, gli scienziati cinesi hanno recentemente proposto un piano di progettazione per stabilire un sistema di comunicazione e navigazione simile al sistema di navigazione Beidou che può servire l'intera costellazione.

Il rapporto introduce questo progresso della ricerca citando l'articolo "Recent Moon Space Constellation Orbit Design Method" pubblicato su "China Space Science and Technology" a giugno. Gli autori dell'articolo erano Chen Shiyu e Ni Yanshuo del Dipartimento di progettazione generale dei veicoli spaziali di Pechino e China Aerospace Science and Technology Peng Jing, capo progettista del sistema di rilevamento Chang'e-8 della Quinta Accademia del Gruppo.

Il gruppo di ricerca cinese ha considerato in modo esaustivo vari indicatori in tre aspetti: comunicazione tramite relè, navigazione lunare, costi di costruzione e manutenzione della costellazione, e ha proposto un concetto di costellazione di navigazione spaziale quasi lunare composta da 21 satelliti, con l'obiettivo di adottare metodi sostenibili ed economici un modo economicamente vantaggioso per fornire una navigazione a lungo termine e ad alta precisione per attività di esplorazione umana a lungo termine e ad alta densità sulla Luna.

Il South China Morning Post ha affermato che, sebbene il documento non fornisca un calendario di costruzione specifico, sono stati annunciati il ​​piano preliminare per il progetto di esplorazione lunare della Cina e il piano per la stazione internazionale di ricerca scientifica lunare: la Cina prevede di inviare astronauti sulla Luna prima del 2030 , e Una stazione internazionale di ricerca scientifica lunare con funzioni sostanzialmente complete ed elementi di supporto di base sarà costruita con il polo sud lunare come nucleo entro il 2035, e una versione ampliata sarà costruita entro il 2045.

Schermata di carta

Secondo il documento, l'angolo di elevazione del polo sud della Luna rispetto alla Terra è estremamente piccolo e viene facilmente bloccato dai crateri lunari, rendendo difficile garantire una misurazione diretta e un collegamento di comunicazione con la Terra. Poiché il lato nascosto della Luna è oscurato dalla Luna, le comunicazioni di misurazione e controllo non possono essere ottenute tramite sistemi di misurazione e controllo basati a terra. Pertanto, è necessario dispiegare satelliti relè nello spazio quasi lunare, compresi i punti di traslazione Terra-Luna L1 e L2, per assistere nelle misurazioni rivolte verso la Terra e nelle comunicazioni di controllo nella regione polare del polo sud lunare e nella parte posteriore.

Nel punto Lagrange Terra-Luna, la stella relè Queqiao-1 è nell'orbita dell'alone nel punto L2, mentre Queqiao-2 è nell'orbita lunare

"La costellazione di navigazione spaziale quasi lunare può fornire navigazione e posizionamento ad alta precisione in tempo reale per le missioni di movimento, atterraggio e decollo della superficie lunare, ed è la garanzia di base necessaria per supportare attività di esplorazione umana a lungo termine e ad alta densità su la luna." si legge nell'articolo.

Nel definire il piano di ricerca del documento, il South China Morning Post ha affermato che i sistemi di navigazione satellitare globale sono attualmente ampiamente utilizzati sulla superficie terrestre o nello spazio vicino alla Terra, come il Global Positioning System (GPS) degli Stati Uniti e Il sistema di navigazione satellitare Beidou (BDS) cinese è ampiamente utilizzato e fornisce agli utenti posizionamento, navigazione e altri servizi ad alta precisione in qualsiasi condizione atmosferica.

Secondo il rapporto, i sistemi globali di navigazione satellitare sono solitamente costituiti da 20-35 satelliti e la precisione raggiunge solitamente diversi metri. Gli utenti possono utilizzare la combinazione di segnali di almeno quattro satelliti per localizzare e ottenere informazioni sull'ora. Il piano di navigazione sulla superficie lunare del gruppo di ricerca del Dipartimento di progettazione generale dei veicoli spaziali di Pechino è simile a questo. La navigazione richiede che almeno quattro satelliti siano visibili contemporaneamente al bersaglio.

Il 25 giugno 2024, il veicolo di ritorno Chang'e-6 è atterrato con precisione nell'area predeterminata di Siziwang Banner nella Mongolia Interna e ha funzionato normalmente, ottenendo il primo campione di ritorno al mondo dal lato nascosto della luna.Cina visiva

Lo studio propone un percorso di costruzione della costellazione spaziale nell'arco di un mese che raggiungerà gradualmente una copertura quadrupla del 100% per tutto il mese in tre fasi (il tasso di copertura quadrupla si riferisce alla proporzione di tempo in cui almeno 4 stelle nella costellazione sono visibili al target a stesso orario). Le fasi sono le seguenti:

Nella prima fase, 2 satelliti ellittici in orbita congelata verranno schierati per fornire comunicazioni terrestri a tempo pieno per la regione polare del polo sud lunare, raggiungendo una copertura primaria del 100% della regione polare del polo sud lunare. Nella seconda fase, 6 satelliti ellittici congelati Satelliti in orbita e 2 satelliti saranno schierati. Un satellite in orbita aureola quasi lineare e un satellite in orbita aureola L2 possono fornire navigazione e posizionamento a tempo pieno per la regione polare del polo sud lunare e allo stesso tempo raggiungere una copertura primaria del 100% dell'area. le regioni polari lunari e il lato nascosto della Luna, consentendo ai rilevatori o agli esseri umani in qualsiasi posizione sulla Luna. Tutti possono comunicare con la Terra in ogni momento, 4 satelliti in orbita ellittica congelata, 2 satelliti in orbita aureola quasi lineare, Verranno schierati 1 satellite in orbita aureola L1 e 3 satelliti in orbita retrograda a lunga distanza per ottenere una copertura quadrupla del 100% per tutto il mese. La copertura può fornire navigazione e posizionamento a tempo pieno per rilevatori o esseri umani in qualsiasi luogo sulla luna.

Il gruppo di ricerca ha dichiarato che nella ricerca di follow-up, combineranno la tecnologia di ottimizzazione dei parametri orbitali per formare un metodo più sistematico di ottimizzazione delle costellazioni spaziali vicino alla Luna e condurranno l'ottimizzazione globale di variabili discrete come il tipo di orbita e variabili continue come i parametri dell'orbita. , in modo da ottenere la struttura della costellazione teoricamente ottimale.

Negli ultimi anni, la costruzione di costellazioni spaziali quasi lunari sta diventando un tema caldo nella ricerca aerospaziale. La Cina ha lanciato i satelliti relè “Queqiao-1” e “Queqiao-2” rispettivamente nel 2018 e nel 2024, per fornire supporto di comunicazione per molteplici missioni di esplorazione lunare.

Secondo l'account pubblico WeChat "China's Aerospace", il satellite relè "Queqiao-2" adotta come orbita di missione una grande orbita ellittica congelata attorno alla luna. A causa della forma e della struttura irregolare della Luna, i veicoli spaziali che volano vicino alla Luna sono influenzati da fattori come la gravità lunare e le loro orbite di volo sono soggette a deviazioni. La grande orbita ellittica congelata attorno alla luna è un'orbita stabile attorno alla luna. Il veicolo spaziale che vola in questa orbita può ridurre al minimo la deviazione dell'orbita di volo.

Il 20 marzo 2024, a Wenchang, Hainan, il razzo vettore Yao-3 della Lunga Marcia 8 che trasportava il satellite relè Queqiao-2 della quarta fase del progetto di esplorazione lunare è stato acceso e decollato dal sito di lancio spaziale di Wenchang.Cina visiva

Allo stesso tempo, anche gli Stati Uniti, l’Europa e il Giappone hanno proposto piani per costruire costellazioni lunari di comunicazione e navigazione.

Nel 2020, la National Aeronautics and Space Administration (NASA) ha proposto l'architettura "Lunar Network" (LunaNet) per supportare il programma "Artemis" per soddisfare le esigenze di comunicazione dell'esplorazione del polo sud lunare e dell'esplorazione del retro lunare a breve termine di 2- Tre satelliti relè in orbite ellittiche congelate e la stazione spaziale Gateway in orbite di alone quasi lineari forniscono servizi di comunicazione relè.

Il 16 novembre 2022 ora locale, in Florida, negli Stati Uniti, il razzo Artemis 1 Space Launch System, insieme alla capsula spaziale Orion, è stato lanciato dal Kennedy Space Center della NASA a Cape Canaveral. La missione Artemis 1 lancerà un veicolo spaziale senza equipaggio per volare intorno alla Luna per testare i sistemi di propulsione, navigazione e alimentazione del veicolo spaziale in preparazione per le successive missioni con equipaggio sulla superficie lunare.Cina visiva

L’Europa sta inoltre portando avanti in modo completo il suo piano di servizi di comunicazione lunare. Nel 2021, l'Agenzia spaziale europea (ESA) ha pubblicato il piano "Moonlight", proponendo di costruire un sistema lunare condiviso di comunicazione e navigazione (LCNS) sostenibile intorno al 2027, e prevede di lanciare il primo "Lunar Pathfinder" nel 2025 (satellite Lunar Pathfinder , conducendo la verifica della tecnologia in un'orbita ellittica congelata.

Nel 2022, la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) ha proposto il Lunar Navigation Satellite System (LNSS), che prevede di schierare 8 satelliti in un'orbita ellittica per fornire comunicazioni di rilancio e servizi di navigazione e posizionamento per la sonda del polo sud lunare.

Questo articolo è un manoscritto esclusivo di Observer.com e non può essere riprodotto senza autorizzazione.