À medida que as missões Artemis viajam para a lua e a NASA planeja a longa viagem a Marte, novos recursos de navegação serão fundamentais para a ciência, descoberta e exploração humana.
Por meio da iniciativa Commercial Lunar Payload Services da NASA, a Firefly Aerospace de Cedar Park, Texas, entregará uma carga experimental à bacia Mare Crisium da lua. A carga útil do Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) da NASA testará uma nova e poderosa capacidade de navegação lunar usando os sinais do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) da Terra na lua pela primeira vez. GNSS refere-se a constelações de satélites comumente usadas para serviços de posição, navegação e tempo na Terra. GPS – a constelação GNSS operada pela Força Espacial dos EUA – é aquela com a qual muitos americanos estão familiarizados e usam diariamente.

“Neste caso, estamos empurrando o envelope do que o GNSS pretendia fazer – ou seja, expandir o alcance de sistemas construídos para fornecer serviços a usuários terrestres, aéreos e marítimos para incluir também o setor espacial em rápido crescimento”, disse J.J. Miller, vice-diretor de Políticas e Comunicações Estratégicas do programa Space Communications and Navigation (SCaN) da NASA. “Isso melhorará muito a precisão e a resiliência do que estava disponível durante as missões Apollo e permitirá equipamentos e cenários operacionais mais flexíveis”.

O LuGRE - desenvolvido em parceria com a Agência Espacial Italiana (ASI) - receberá sinais do GPS e da constelação GNSS europeia, Galileo, e os usará para calcular as primeiras correções de localização GNSS em trânsito para a lua e na superfície lunar .

"Missões espaciais próximas à Terra há muito dependem do GNSS para sua navegação e cronometragem", disse Joel Parker, investigador principal do LuGRE no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Nos últimos anos, a NASA e a comunidade internacional ultrapassaram os limites do que era considerado possível usando essas técnicas no Space Service Volume e além”.

Missões no Volume de Serviço Espacial GNSS – de cerca de 1.800 milhas a 22.000 milhas de altitude – recebem sinais que passam pela borda da Terra de satélites GNSS no lado oposto do planeta. Os primeiros experimentos de Volume de Serviço Espacial ocorreram por volta do alvorecer do novo milênio. Desde então, várias missões no Space Service Volume usaram GNSS de forma confiável para navegar.

Em 2016, a Missão Magnetosférica Multiescala (MMS) da NASA empregou o GPS operacionalmente a um recorde de 43.500 milhas da Terra. Então, em 2019, o MMS quebrou seu próprio recorde ao fixar sua localização com GPS a 116.300 milhas da Terra – quase a meio caminho da lua.

Nessas altitudes extremas, as missões precisam de receptores GNSS extremamente sensíveis. A missão LuGRE usará um receptor de sinal fraco especializado desenvolvido pela Qascom, uma empresa italiana especializada em soluções de segurança cibernética espacial e segurança de navegação por satélite, e financiada pela ASI.

As equipes do LuGRE estão agora testando a carga útil em preparação para entregá-la para integração no módulo de pouso Firefly "Blue Ghost" em novembro deste ano. O lançamento está previsto para não antes de 2024 de Cabo Canaveral, Flórida, a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9.

Durante o voo de várias semanas para a lua, o LuGRE coletará sinais GNSS e realizará experimentos de navegação em diferentes altitudes e em órbita lunar. Após o pouso, o LuGRE implantará sua antena e iniciará 12 dias de coleta de dados, com potencial para operações de missão estendida também. A NASA e a ASI processarão e analisarão os dados vinculados à Terra e, em seguida, compartilharão os resultados publicamente.

“O LuGRE é o mais recente esforço em uma longa linha de missões projetadas para expandir as capacidades GNSS de alta altitude”, disse Fabio Dovis, co-investigador principal do LuGRE na Agência Espacial Italiana. “Desenvolvemos um experimento de ponta que servirá como base para sistemas GNSS operacionais na lua”.

A missão LuGRE busca estimular o desenvolvimento de recursos de navegação baseados em GNSS perto e na Lua, mesmo quando a NASA planeja começar a usar o GNSS de alta altitude operacionalmente para futuras missões lunares. A NASA e a ASI levarão os resultados desse trabalho para a comunidade espacial por meio do Comitê Internacional de GNSS, um fórum das Nações Unidas focado em garantir a interoperabilidade dos sinais GNSS. Esses recursos também são um passo fundamental para a construção do LunaNet, uma arquitetura que unificará redes cooperativas em comunicações lunares e serviços de navegação contínuos.

“As entregas lunares que estamos adquirindo de fornecedores comerciais estão fornecendo uma série de novas tecnologias inovadoras e oportunidades para realizar experimentos com acesso acessível à superfície lunar”, disse Jay Jenkins, Executivo do Programa de Serviços de Carga Útil Lunar Comercial. "LuGRE é um exemplo do progresso que o governo e a indústria podem fazer quando unidos em seus objetivos de exploração."

O desenvolvimento de novos usos do GNSS para operações espaciais emergentes é uma prioridade para o programa SCaN na sede da NASA, como a principal organização responsável pela implementação da orientação da Diretiva de Política Espacial-7, que orienta a NASA a desenvolver requisitos para suporte GPS de operações espaciais e ciência em órbitas mais altas e além no espaço cislunar. + Explorar mais

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