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[Texto/Red de observadores Yan Shanshan] Según un informe del medio inglés de Hong Kong "South China Morning Post" del 14 de julio, los científicos chinos propusieron recientemente un plan de diseño para establecer un sistema de comunicación y navegación similar al sistema de navegación Beidou que puede servir a toda la constelación de la luna.

El informe presentó el progreso de esta investigación citando el artículo "Método de diseño de órbitas de constelaciones espaciales recientes de la Luna" publicado en "China Space Science and Technology" en junio. Los autores del artículo fueron Chen Shiyu y Ni Yanshuo del Departamento de Diseño General de Vehículos Espaciales de Beijing. y Peng Jing, diseñador jefe del sistema detector Chang'e-8 de la Quinta Academia del Grupo, de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China.

El equipo de investigación chino consideró exhaustivamente varios indicadores en tres aspectos: comunicación por retransmisión, navegación lunar, construcción de constelaciones y costos de mantenimiento, y propuso un concepto de constelación de navegación espacial casi lunar que consta de 21 satélites, con el objetivo de adoptar métodos sostenibles y rentables. forma rentable de proporcionar navegación a largo plazo y de alta precisión para actividades de exploración humana de alta densidad y a largo plazo en la Luna.

El South China Morning Post mencionó que aunque el periódico no dio un calendario de construcción específico, se ha anunciado el plan preliminar para el proyecto de exploración lunar de China y el plan para la estación internacional de investigación científica lunar: China planea enviar astronautas a la luna antes de 2030. Para 2035 se construirá una estación internacional de investigación científica lunar con funciones básicamente completas y elementos de apoyo básicos con el polo sur lunar como núcleo, y para 2045 se construirá una versión ampliada.

Captura de pantalla de papel

Según el artículo, el ángulo de elevación del polo sur de la Luna con respecto a la Tierra es extremadamente pequeño y es fácilmente bloqueado por los cráteres lunares, lo que dificulta garantizar un enlace directo de comunicación de medición y control con la Tierra. Dado que la cara oculta de la Luna está oscurecida por la Luna, las comunicaciones de medición y control no se pueden lograr a través de sistemas de medición y control terrestres. Por lo tanto, es necesario desplegar satélites de retransmisión en el espacio casi lunar, incluidos los puntos de traslación Tierra-Luna L1 y L2, para ayudar en la medición de la Tierra y controlar las comunicaciones en la región polar del polo sur lunar y la parte posterior.

En el punto Lagrange Tierra-Luna, la estrella de relevo Queqiao-1 está en la órbita de halo en el punto L2, mientras que Queqiao-2 está en la órbita lunar.

"La constelación de navegación espacial casi lunar puede proporcionar navegación y posicionamiento de alta precisión en tiempo real para misiones de movimiento, aterrizaje y despegue de la superficie lunar, y es la garantía básica necesaria para respaldar actividades de exploración humana de alta densidad a largo plazo en la luna", se lee en el artículo.

Al definir el plan de investigación del artículo, el South China Morning Post mencionó que actualmente se están utilizando ampliamente sistemas globales de navegación por satélite en la superficie terrestre o en el espacio cercano a la Tierra, como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de los Estados Unidos y El sistema de navegación por satélite Beidou (BDS) de China se utiliza ampliamente y proporciona a los usuarios servicios de posicionamiento, navegación y otros de alta precisión en todo clima.

Según el informe, los sistemas globales de navegación por satélite suelen constar de entre 20 y 35 satélites, y la precisión suele alcanzar varios metros. Los usuarios pueden utilizar la combinación de señales de al menos cuatro satélites para localizar y obtener información horaria. El plan de navegación en la superficie lunar del equipo de investigación del Departamento de Diseño General de Vehículos Espaciales de Beijing es similar a este. Durante la navegación, se requiere que al menos cuatro satélites sean visibles para el objetivo al mismo tiempo.

El 25 de junio de 2024, el retornador Chang'e-6 aterrizó con precisión en el área predeterminada de Siziwang Banner en Mongolia Interior y funcionó con normalidad, logrando el primer retorno de muestra del mundo de la cara oculta de la luna.China Visual

El estudio propone una ruta de construcción de constelaciones espaciales de casi un mes que gradualmente logrará una cobertura cuádruple del 100% a lo largo del mes en tres etapas (la tasa de cobertura cuádruple se refiere a la proporción de tiempo en que al menos 4 estrellas de la constelación son visibles para el objetivo en al mismo tiempo). Las etapas son las siguientes:

En la primera fase, se desplegarán 2 satélites de órbita elíptica congelada para proporcionar comunicaciones de retransmisión terrestre de tiempo completo para la región polar del polo sur lunar, logrando una cobertura primaria del 100 % de la región polar del polo sur lunar. En la segunda fase, se desplegarán 6 satélites de órbita elíptica congelada. Se desplegarán satélites en órbita de halo casi lineal y 2 satélites en órbita de halo L2 que pueden proporcionar navegación y posicionamiento en tiempo completo para la región polar del polo sur lunar y, al mismo tiempo, lograr una cobertura primaria del 100%. regiones polares lunares y el lado oculto de la luna, lo que permite que los detectores o los humanos en cualquier posición de la luna puedan comunicarse con la Tierra en todo momento en la tercera fase, 4 satélites de órbita elíptica congelada, 2 satélites de órbita de halo casi lineal, Se desplegarán 1 satélite en órbita de halo L1 y 3 satélites en órbita retrógrada de larga distancia para lograr una cobertura cuádruple del 100% durante todo el mes. La cobertura puede proporcionar navegación y posicionamiento de tiempo completo para detectores o humanos en cualquier lugar de la luna.

El equipo de investigación afirmó que en la investigación de seguimiento, combinarán la tecnología de optimización de parámetros orbitales para formar un método más sistemático de optimización de constelaciones en el espacio cercano a la Luna y llevarán a cabo una optimización global de variables discretas como el tipo de órbita y variables continuas como los parámetros orbitales. , para obtener el tipo de estructura de constelación teóricamente óptima.

En los últimos años, la construcción de constelaciones en el espacio cercano a la Luna se está convirtiendo en un tema candente en la investigación aeroespacial. China lanzó los satélites de retransmisión "Queqiao-1" y "Queqiao-2" en 2018 y 2024, respectivamente, para proporcionar apoyo de comunicación de retransmisión para múltiples misiones de exploración lunar.

Según la cuenta pública de WeChat "China's Aerospace", el satélite de retransmisión "Queqiao-2" adopta una gran órbita elíptica congelada alrededor de la luna como órbita de su misión. Debido a la forma y estructura irregulares de la luna, las naves espaciales que vuelan cerca de la luna se ven afectadas por factores como la gravedad de la luna y sus órbitas de vuelo son propensas a desviarse. La gran órbita elíptica congelada alrededor de la luna es una órbita estable alrededor de la luna. Las naves espaciales que vuelan en esta órbita pueden minimizar la desviación de la órbita de vuelo.

El 20 de marzo de 2024, en Wenchang, Hainan, el cohete portador Yao-3 Gran Marcha 8 que transportaba el satélite de retransmisión Queqiao-2 de la cuarta fase del proyecto de exploración lunar se encendió y despegó en el sitio de lanzamiento espacial de Wenchang.China visual

Al mismo tiempo, Estados Unidos, Europa y Japón también han propuesto planes para construir constelaciones de comunicación y navegación lunares.

En 2020, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) propuso la arquitectura "Red Lunar" (LunaNet) para respaldar el programa "Artemis" para satisfacer las necesidades de comunicación de la exploración del polo sur lunar y la exploración de la parte trasera lunar en el corto plazo. de 2- Tres satélites de retransmisión en órbitas elípticas congeladas y la estación espacial Gateway en órbitas de halo casi lineales proporcionan servicios de comunicación de retransmisión.

El 16 de noviembre de 2022 hora local, en Florida, Estados Unidos, se lanzó el cohete Artemis 1 Space Launch System, junto con la cápsula espacial Orion, desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Cabo Cañaveral. La misión Artemis 1 lanzará una nave espacial no tripulada para volar alrededor de la luna y probar los sistemas de propulsión, navegación y energía de la nave espacial en preparación para posteriores misiones tripuladas a la superficie lunar.China Visual

Europa también está avanzando de manera integral en su plan de servicios de comunicación lunar. En 2021, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó el plan "Moonlight", que propone construir un sistema lunar compartido de comunicaciones y navegación (LCNS) sostenible alrededor de 2027, y planea lanzar el primer "Lunar Pathfinder" en 2025 (satélite Lunar Pathfinder). , realizando verificación de tecnología en una órbita elíptica congelada.

En 2022, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) propuso el Sistema de Navegación por Satélite Lunar (LNSS), que planea desplegar 8 satélites en una órbita elíptica para proporcionar comunicaciones de retransmisión y servicios de navegación y posicionamiento para la sonda del polo sur lunar.

Este artículo es un manuscrito exclusivo de Observer.com y no puede reproducirse sin autorización.