月球上开展导航电信服务欧空局欲“首吃螃蟹”

2021-05-25

据欧洲媒体报道，欧洲空间局（ESA）近日宣布将支持两大企业财团设计具体的项目，开发未来的卫星星座，环绕月球运行，为月球探索任务提供导航和电信服务。换句话说，欧洲想要开发在月球上运行的“全球定位系统”（GPS）服务。

ESA希望成为月球上这项服务的首个提供者，认为这一项目能使月球探测变得更加高效，使方兴未艾的月球经济变得更繁荣。但媒体也指出，要想实现这一目标，还面临诸多挑战。

围绕月球的“太空竞赛”

一场新的太空竞赛正围绕月球展开，这已是不可否认的事实！

比如，美国国家航空航天局（NASA）的阿耳忒弥斯登月计划试图让人类再次登上月球；中国在创造性地实现在月球背面着陆之后，开始准备将航天员送到月球，并计划与俄罗斯合作，建造自己的月球基地。

欧洲也不甘落后。西班牙《阿贝赛报》网站21日报道，ESA近日宣布将为月球探索任务提供导航和电信服务，而且希望成为这方面首个“吃螃蟹者”。

据德国archyde.com网站21日报道，ESA希望利用自身的导航系统，即欧洲伽利略卫星导航系统，在“月球探路者”任务中测试这项技术。“月球探路者”卫星计划于2024年年底发射，目的是证明在月球上进行地理位置定位是可能的，然后ESA将着手部署覆盖整个月球表面的卫星网络。

该项目是ESA“月光计划”（Moonlight Initiative）的一部分。ESA将为“月光计划”和阿耳忒弥斯计划中月球基站宇航员的住所和“月球探路者”的建设提供通信模块。ESA导航部门主管保罗·费尔赫夫表示：“通过为首批月球探索计划提供初期服务，可以展示月球通信和导航服务的可行性。”

据英国科技新闻网站theregister.com近日报道，根据“月光计划”，ESA将支持两大企业财团设计具体的项目。一个财团由英国萨里卫星技术有限公司（SSTL）领导，包括空中客车公司、欧洲卫星公司等；另一个财团由意大利Telespazio公司牵头，包括英国卫星运营商Inmarsat和西班牙卫星运营商Hispasat等。这些财团提交的任务的研究时长预计为12—18个月，结果将于2022年提交给ESA理事会。如果一切顺利，整个项目将于2023年全面启动，导航网络将在5年后投入运行。

费尔赫夫估计，月球轨道上需要3到4颗卫星用于中继，其中一些较小的卫星用于导航目的。

月球探索或更高效

ESA人类与机器人技术探索部门主管戴维·帕克解释说：“月球是个非常有趣的探索地点，月球探索任务未来会越来越多，而这个月球导航项目可以使太空探索更加高效。”例如，月球上的导航和通信服务将使探测器在希望的任何地方着陆，帮助研究人员在月球背面设置天文台，使漫游车更快地在月球表面移动，甚至让研究人员能在地球上操纵月球上的漫游车和其他设备。

此外，在月球上建立基地时，可以给基地构建通信网络。“有了月球GPS系统，一个基地的人可以立即知道另一个基地的人在做什么。”费尔赫夫说，“现在，每个月球着陆器都必须携带一个约40公斤的导航子系统，而有了月球导航系统，未来的月球车只需要一个简单的接收器和一个高度计就可以安全着陆。因此，使用共享的通信和导航服务，可以降低未来单个任务设计的复杂性，使它们变得更便捷，从而为更多科学仪器或其他货物释放空间，使每个单独任务更具成本效益。而降低月球探索的成本可以使更多ESA成员国有能力发射自己的月球任务，激励下一代科学家和工程师。”

SSTL公司董事总经理菲尔·布朗特说：“为月球建立这样一个共享的导航和通信系统，将成为一个催化剂，激励欧盟成员国以及国际合作伙伴开展更多月球探测任务。”

据archyde.com网站报道，ESA电信和综合应用主任埃洛迪·维奥在上周四的记者招待会上说：“一个导航和电信网络对未来月球任务的可持续性至关重要。”

除太空和科学任务外，月球导航的商业潜力也不容忽视。比如，企业可以利用为月球开发的创新技术在地球上研制新的产品和服务，从而创造新的就业机会。它们还可以开发有关月球的新服务和产品，例如虚拟现实游戏，玩家可以在游戏中操作登月机器人或通过登月宇航员的视角看风景。

前方仍有诸多困难

尽管一切看上去很美，但《阿贝赛报》指出，“月光计划”的具体技术仍在构思中，因为在月球上提供通信和导航服务要面对一系列挑战，例如月球有时候会受到地球磁场的保护以屏蔽太阳辐射，有时又在屏蔽层之外，因此提供月球导航卫星必须准备好接受来自太阳的猛烈辐射。此外，卫星还要面对日益严重的太空垃圾问题。

还有其他太空机构（如NASA）已经在准备靠自己的系统来实现在月球上导航。据美国太空网等外媒去年3月中旬报道，为实现重返月球的目标，NASA科学家开始进行“月球导航”的验证，他们表示目前地球轨道上的GPS卫星发射的信号，在月球上可以接收使用，定位精度能达到200—300米。

据悉，NASA研究团队正在展开研究，试图利用多种方法将精度进一步提高。但他们表示，宇航员着陆之后导航会比较困难，信号会被山丘之类的屏障阻挡。