Podobně, jako používáme navigaci na zemském povrchu s pomocí mobilních telefonů a navigačních družic vysoko nad námi, tak mise ESA používají tytéž satelity ke své navigaci vesmírem.
Aby bylo možné přesně stanovit lokalitu, tak přijímač – v našich telefonech nebo na družici – potřebuje zachytit a zkombinovat signál z nejméně čtyř navigačních družic. Přijímač určí vzdálenost od každé družice změřením času, který zabere signálu překonání vzdálenosti od satelitu právě k přijímači.
Navigační družice typicky obíhají ve výšce 22 tisíc kilometrů nad zemským povrchem. Své navigační signály směřují k Zemi, takže jakákoliv družice mezi nimi a zemským povrchem je jejich signálem odpovídajícím způsobem obsluhována. Ale zhruba před deseti lety začali inženýři zkoušet, zdali by nešlo využívat navigační signály také mimo výše uvedenou oblast tím, že by použili „přeteklé“ vysílání z navigačních družic.
V roce 2012 dvě studie zkoumaly radikální otázku: může tento nesměrovaný signál být použit dokonce k navigaci cestou k Měsíci? A pokud ano, jaký přijímač bychom měli vytvořit, abychom byli s tímto zbytkovým signálem schopni pracovat?
Studie byly velmi úspěšné, když se v jejich rámci zjistilo, že signál z navigačních družic na oběžné dráze Země může být využitý dokonce i k navigaci na lunárním povrchu. Jenže signál je zde tak slabý, že bude potřeba vytvořit nový typ přijímače. V době vzniku studií navíc nebyla jasná aplikace pro toto zjištění.
Uplynulo osm let a ESA nyní investuje do vývoje podobného přijímače. A řeší, zdali jej bude moci odzkoušet na misi Lunar Pathfinder, kterou připravuje ve spolupráci s firmami Surrey Satellite Technology Ltd a Goonhilly Earth Station. Mise nabídne nové příležitosti pro vědecké a technologické demonstrace. Zvláště pomůže položit základy pro poskytování navigačních služeb u Měsíce, které jsou aktuálně studované v rámci dvou aktivit ESA NAVISP a které kulminují v iniciativě Moonlight.
„Nyní máme přesné simulační výsledky, které ukazují, že navigační signály mohou být využité na lunární oběžné dráze a že mohou být dostatečně kvalitní,“ dodává vedoucí vědecké kanceláře projektu Galileo Dr. Javier Ventura-Traveset, který je zároveň zodpovědný za koordinaci všech navigačních aktivit u Měsíce ve spolupráci s ředitelstvím navigace ESA. „A s inovativním přijímačem na sondě Lunar Pathfinder můžeme přinést také první experimentální důkazy. To je úžasné!“
„Navíc také studuje, jak lze existující navigační konstelace doplnit o další družice na lunární oběžné dráze, které by mohly poskytnout další signál pro optimalizaci navigačních služeb při přistáních na povrchu Měsíce nebo během operací na jeho povrchu.“
„Úvodní studie posloužily jako vstupní brána k celé problematice, nyní na ně navazuje aktivita NAVISP zaměřená na vývoj velmi citlivé navigačního přijímače, který by měl letět na palubě sondy Lunar Pathfinder,“ poznamenává radionavigační inženýr v ESA Pietro Giordano. „Tato technologie dovolí zvýšit efektivitu při příletu k Měsíci a operačním provozu u něj pro budoucí mise.“
Díky průkopnickým studiím tak ESA může investovat do nového přijímače. Tento úspěšný příběh demonstruje důležitost základního výzkumu, u něhož nejsou zřejmé okamžité možnosti reálných aplikací.
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
