NASA計劃將GPS服務拓展到月球

IT之家7月4日消息?為了給即將到來的重返月球計劃做準備，美國國家航空航天局（NASA）正在研究將GPS導航拓展到月球，以方便航天器和宇航員在月球上的行動。據外媒介紹，NASA想實現的是利用現有的GPS系統，在無需額外在月球上重新建造基礎設施的前提下，實現飛船或者與航員在月球上的導航。

GPS是「global positioning system」的縮寫，意思就是全球衛星定位系統。這套系統通過人造衛星獲取地理位置，這樣手機應用就能為用戶指明方向，讓用戶到達新的餐廳。但當你不在地球上時，衛星就不起作用了。「NASA多年來一直在推動高空GPS技術。」MMS系統架構師Luke Winternitz在NASA新聞發布會上表示：「圍繞月球的GPS是下一個邊界。」實際上，NASA在4年前就已經成功的將GPS的服務範圍擴展到了距離地面十幾萬公里的太空。2015年NASA為研究「磁重連」現象而發射的4個航天器（任務代號MMS），就是通過GPS系統的精確定位，讓4個衛星時刻都保持成一個四面體的結構，最遠距離地球15萬公里左右。

但月球距離地球有38萬多公里的距離，要在月球上要接收信號，就需要在MMS的基礎上進一步對接收器的一些參數進行增強，比如高增益天線、增強型時鐘和更精密的電子設備等。據悉NASA已經委託美國馬里蘭州的戈達德太空中心製造了一個月球GPS接收器的原型機，並準備於近期送往國際空間站進行試驗，如果系統可靠性得以驗證的話未來月球與地球之間的聯繫會更加的緊密。

此外，NASA還在推進深空原子鐘的試驗，這也將改變航天器飛往火星或更遠深空的導航方式。目前，深空原子鐘已經搭乘「獵鷹重型」火箭進入太空。這意味著，未來深空旅行的導航方式，將由地面主導，逐漸向全球定位系統主導或者自主導航的方式過渡。

未來，有了新的「深空原子鐘」後，飛行器就可以過渡到單向追蹤。宇宙飛船將利用它攜帶的這類時鐘來測量追蹤信號從地球抵達飛船所需的時間，而無需將信號發回地面的原子鐘進行測量。這將使飛行器能夠判斷自己的軌道。有了更高效的導航，飛行器就能夠自我定位，太空探險便可以更加靈活地開展行動，更能及時地對意外情況作出反應。

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