Com Artemis, A NASA estabelecerá uma presença de longo prazo na Lua, abrindo mais da superfície lunar para exploração do que nunca. Este crescimento da atividade lunar exigirá novos, comunicações mais robustas, navegação, e recursos de rede. O programa de Comunicações e Navegação Espacial (SCaN) da NASA desenvolveu a arquitetura LunaNet para atender a essas necessidades.

LunaNet irá alavancar técnicas de rede inovadoras, padrões, e uma estrutura extensível para expandir rapidamente as capacidades de rede na Lua. Esta estrutura permitirá que a indústria, academia, e parceiros internacionais para construir e operar nós LunaNet juntamente com a NASA. Esses nós vão oferecer missões de quatro serviços distintos:rede, navegação, detecção e informação, e serviços de rádio / ciência óptica.

Networking

Tipicamente, quando as missões são lançadas no espaço, sua comunicação com a Terra depende de links pré-programados com um relé espacial ou uma antena terrestre. Com múltiplas missões viajando para a Lua, a dependência de links pré-programados pode limitar as oportunidades e eficiências de comunicação. LunaNet oferece uma abordagem de rede semelhante à Internet na Terra, onde os usuários mantêm conexões com a rede maior e não precisam agendar a transferência de dados com antecedência.

A estrutura de rede central do LunaNet é Delay / Disruption Tolerant Networking (DTN), o que garante que os dados fluam perfeitamente pela rede e cheguem ao seu destino final, apesar de possíveis interrupções de sinal. No caso de uma interrupção entre dois nós LunaNet, O DTN permite que os nós armazenem dados até que o caminho fique claro.

Navegação

Para navegação lunar, a abordagem LunaNet oferece independência operacional do processamento de dados na Terra, mantendo a alta precisão. A arquitetura fornecerá às missões acesso às principais medidas necessárias para a determinação da órbita a bordo e operações do sistema de orientação, ou posicionamento de superfície. As missões usando os serviços de navegação LunaNet teriam tudo de que precisam para uma navegação autônoma na Lua, seja na superfície ou em órbita.

"LunaNet fornecerá um novo paradigma para navegação independente da Terra, garantir que as missões tripuladas e robóticas possam determinar suas localizações com rapidez e precisão e alimentar seus sistemas de planejamento, "disse Cheryl Gramling, Chefe Associado de Tecnologia da Divisão de Engenharia de Missão e Análise de Sistemas.

Detecção e informação

Os serviços de detecção e informação LunaNet fornecem alertas e outras informações críticas aos usuários. Esta e outras capacidades semelhantes aumentarão muito a consciência situacional dos astronautas, veículos robóticos, e outros ativos na superfície lunar.

Como um exemplo, O LunaNet usará instrumentos de clima espacial que detectam atividades solares potencialmente perigosas para alertar os usuários diretamente, em vez de esperar orientação dos gerentes de rede na Terra. Esses alertas serão semelhantes aos que os humanos recebem em seus smartphones para clima perigoso.

Os serviços de detecção e informação LunaNet também incluirão uma busca lunar e capacidade de resgate, ou LunaSAR. LunaSAR aproveita a experiência do escritório de busca e resgate da NASA, que há muito desenvolveu tecnologias para busca e salvamento terrestre.

"A segurança e o bem-estar do astronauta são as principais preocupações das missões Artemis, "disse Cody Kelly, Gerente de missão do escritório de Busca e Resgate para assuntos nacionais. "Usando os serviços de navegação do LunaNet, LunaSAR fornecerá dados de localização para balizas de emergência da NASA caso surjam contingências. "

Serviços de ciência

Os serviços científicos do LunaNet fornecerão aos nós a oportunidade de realizar medições para o benefício dos pesquisadores na Terra, usando seus links de comunicações ópticas de rádio e infravermelho. A rede de nós pode fornecer oportunidades para observações básicas da Lua, medições frequentes que fornecem um estudo abrangente do ambiente lunar ao longo do tempo. Adicionalmente, a colocação de nós permitirá a observação regional ou global da Lua, oferecendo aos cientistas acesso a dados lunares em grandes escalas espaciais.

As antenas LunaNet também podem ser usadas em aplicações como radioastronomia, onde antenas perscrutam o espaço em busca de emissões de rádio de objetos celestes distantes. Essas capacidades fornecerão aos cientistas uma nova plataforma para testar novas teorias sobre a ciência espacial e o avanço do conhecimento científico.

Especificações de interoperabilidade Lunanet

Mês passado, a equipe do LunaNet publicou especificações preliminares de interoperabilidade como um ponto de partida para discussões técnicas entre especialistas da indústria e do governo de todo o mundo. O objetivo é um conjunto de padrões que podem permitir uma abertura, evoluindo, comunicações lunares cooperativas e arquitetura de navegação.

"Artemis é um esforço colaborativo, contando com a academia, empresas aeroespaciais comerciais, e a comunidade internacional. LunaNet não é diferente, "disse Jaime Esper, que ajudou a liderar o desenvolvimento do projeto de especificações de interoperabilidade. "Juntos, esperamos definir uma arquitetura robusta que possa atender às necessidades e desejos do mais amplo conjunto possível de missões de usuários e provedores de serviços. "

Fundo Lunanet

LunaNet começou sua vida no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland com uma equipe multifuncional de rede, navegação, Ciência, e especialistas em engenharia de sistemas com base em atividades anteriores da NASA e internacionais. A partir desta fundação, especialistas de toda a agência se reuniram para refinar a proposta e desenvolver um projeto de padrões de interoperabilidade, e LunaNet agora está sendo conduzido para fora do escritório do programa de Comunicações e Navegação Espacial (SCaN).

"O LunaNet é uma excelente oportunidade para a equipe de comunicação e navegação da NASA e para a comunidade científica e de exploração em geral, "disse Dave Israel, arquiteto de comunicações em Goddard. "Juntos, estamos refinando uma abordagem de ponta que atenderá às necessidades das missões lunares por muitas décadas. "