Космос между Землей и Луной уже начинает ощущаться тесным, и это влечет за собой сложности в навигации. Поскольку в этой области космических путешествий нет глобальной системы позиционирования, определения точного орбитального пути космических аппаратов осуществляется через сеть глубококосмической связи (Deep Space Network, DSN). Эта система, созданная в 1950-х годах для связи с далекими космическими объектами, сегодня испытывает значительные нагрузки из-за огромного числа миссий, и поэтому процесс определения точной орбитальной позиции может занимать часы. Исследователи из Лаборатории Линкольна при MIT настаивают, что решение может быть найдено в запуске нового флота спутников, которые создадут систему навигации в глубококосмическом пространстве под названием LIght High-Orbit Utility Signal Emitter (LightHOUSE).
Несмотря на все технические улучшения, которые DSN претерпела за десятилетия, ее Земное местоположение остается серьезным ограничением. Даже при максимальном расстоянии между самыми удаленными телескопами, превышающим 17 600 километров, это всего лишь небольшая часть дистанции до Луны в 384 000 километров. Чтобы преодолеть это ограничение, исследователи планируют разместить спутники LightHOUSE на орбите на высоте около 1,6 миллиона километров над поверхностью Земли. Это расстояние значительно превышает лунное, что открывает перед системой уникальные возможности.
Первое преимущество заключается в создании длинной базовой линии: расстояние между двумя спутниками будет составлять значительную часть даже межпланетных дистанций, что позволит фиксировать изменения орбитальных позиций космических аппаратов гораздо быстрее, чем это возможно с текущими технологиями DSN. Второе, спутники LightHOUSE смогут «заглянуть» за обратную сторону Луны. На данный момент миссии, подобные Artemis II, испытывают 40 минут полного радиомолчания, когда достигают этой изолированной зоны. Спутники LightHOUSE, находясь на орбите за Луной, предоставят высокоточные данные о позиционировании даже в этих труднодоступных регионах.
Технологическая основа системы
Третье преимущество LightHOUSE не связано с его местоположением, а касается функциональности. Современные глубококосмические аппараты вынуждены нести мощные радиоантенны для связи с DSN, что требует значительных энергозатрат и ограничивает возможность использовать космические корабли для других целей. В то время как LightHOUSE будет отвечать за передачу высокоэнергетических сигналов, космические аппараты все еще должны будут иметь возможность отправлять данные обратно на главную станцию.
Оптические коммуникации являются основой системы LightHOUSE. Лаборатория Линкольна разрабатывает и совершенствует оптические системы свободного пространства на протяжении многих лет, включая недавнюю реализацию оптической коммуникационной системы O2O на миссии Artemis II. Хотя небольшой успех был достигнут, предстоит еще много работы, прежде чем эта концепция станет реальностью.
Перспективы разработки
На данный момент внедрение этой технологии показывает неопределенные перспективы. Основное финансирование для этих усилий поступило из собственных исследований и разработок Лаборатории Линкольна, и пока проект не был поддержан каким-либо крупным космическим агентством или частной компанией. Тем не менее, как только космос начнет заполняться все большим количеством аппаратов, нам придется либо существенно обновить, либо полностью заменить существующую систему DSN — и LightHOUSE может стать ключевым элементом решения этой проблемы.
Мнение SpaceDiscover
Концепция LightHOUSE открывает новые горизонты для глубококосмической навигации и связи. Создание сети высокоорбитальных спутников не только улучшит точность позиционирования космических аппаратов, но и обеспечит важный прорыв в технологиях передачи данных. Развитие таких систем становится больше, чем просто шагом вперед — это необходимость, учитывая растущую загруженность межпланетного пространства и потребность в точной навигации.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
