主页 > 时尚 > 正文 加乐福在月球上“蹭”GPS卫星导航信号 总共分几步?

2020-03-31 09:17加乐,福,在,月球,上,“,蹭,”,GPS,卫星,导航,

加乐福在月球上“蹭”GPS卫星导航信号 总共分几步?详细来说, 地面天线经由过程双向中继系统向航天器发送旌旗灯号,然后航天器把旌旗灯号发射回来

  在月球上“蹭”GPS 统共分几步?
  未来月球或许将有自己的卫星导航系统

  美国太空网等媒体近日宣布消息称,为实现重返月球的目标,美国国家航空航天局(NASA)科学家开始进行“月球导航”验证他们表示今朝地球轨道上的GPS卫星发射的旌旗灯号,在月球上可以接管应用,定位精度能达到200米至300米

  在月球上竟能用“蹭”到的GPS旌旗灯号导航?中国航天科工集团二院钻研员杨宇光对科技日报记者表示:“这个措施行得通”

3月10日,广西南宁市,“超级玉轮”光降之前,一轮圆月升起据悉,当天早晨1时48分,月球、地球、太阳近乎位于一条直线之上,迎来这轮“超级玉轮”的最圆时候记者 俞靖 摄

3月10日,广西南宁市,“超级玉轮”光降之前,一轮圆月升起据悉,当天早晨1时48分,月球、地球、太阳近乎位于一条直线之上,迎来这轮“超级玉轮”的最圆时候记者 俞靖 摄

  地球导航卫星旌旗灯号能让月球“叨光”

  众所周知,导航卫星的旌旗灯号波束都是朝向地球发射的,想在月球上接管到导航旌旗灯号,条件是卫星、地球、月球三者的位置关系满意必然要求

  不妨想象一幅画面:假设导航卫星是一盏灯,从地球“前面”发出圆锥形的光束照向地球,那么当月球运行到地球“斜后方”必然位置时,就能被漏过来的毫光照到

  杨宇光表示,导航卫星的旌旗灯号主波束恰是这样一个圆锥形,不仅能覆盖地球,而且范围还稍宽一点地球挡不住的旌旗灯号,就能让月球“叨光”

  GPS星座由24颗卫星组成,它们平均散播在6个轨道面,在间隔地面20200公里高度的中圆轨道上飞行应该说,能把旌旗灯号传向月球的概率并不低,但可能不够以支持月球上的探测器像在地球一样导航

  大年夜家在生活中应用导航软件时都知道,要实现准确定位,对能接管到旌旗灯号的导航卫星数量有要求,平日至少必要4颗以上卫星杨宇光说,在航天器定位观点中,这种经由过程接管多颗卫星旌旗灯号实时谋略自己位置的要领被称作几何定轨

  而月球上的航天器显然无法包管能同时“蹭”到4颗GPS卫星旌旗灯号,这就必要采纳另一种定位要领——动力学定轨杨宇光说,比如月球航天器在1点钟收到了A卫星的旌旗灯号,2点收到B卫星旌旗灯号,3点收到C卫星旌旗灯号……它弗成能实现几何定轨,但可以经由过程在一段光阴内,收到几颗卫星在某个弧段发来的数据,终极谋略出自己的轨道只不过这种要领花费的光阴较长

  此外,月球导航面临的核心问题是接管旌旗灯号的强度杨宇光说,GPS卫星距地球2万公里,再到月球,间隔可能达到40万公里阁下,旌旗灯号已经十分微弱是以月球探测器上接管旌旗灯号的天线有多大年夜尺寸成为关键要具备更强的旌旗灯号接管能力,就必要大年夜天线,但从航天器研制、发射角度来说,却盼望天线越小越好,此中存在抵触

  不过他觉得,这并非无法霸占的技巧难题,只是要多付出一些价值

  专家建议打造“月球导航卫星系统”

  事实上,自从人类开展航天活动以来,航天器的测轨、定位就必弗成少

  杨宇光先容说,以探月活动为例,美国阿波罗义务主如果基于地面的测控进行导航定位我国的嫦娥义务,也是经由过程地面测控定位,结合紫外月球敏感器以及其他传感器实现组合导航这样的要领定位精度并不高,但可以满意绕月或落月历程的必要

  近年来,人类重燃探月热心,其目的也由半世纪前主要办事于政治转向开拓月球资本,是以探月活动将更为繁杂例如NASA正在为宇航员重返月球做筹备,其前期义务包括在月球南极相近的火山口中开采冰层,获汲水用于生活并分化为燃料所需的氢和氧未来NASA宇航员还要与前期发送的登月车、补给车、钻井等设备会集这都必要具备较为正确的定位能力,这也恰是他们盼望使用GPS导航的缘故原由

  记者懂得到,着实不但NASA,多国航天专家都在开展月球导航钻研杨宇光觉得,未来实现这一目的最直接有效的道路,是各国协力在近月空间扶植时空基准,具备定位、授时功能简言之,便是打造一套“月球导航卫星系统”

  他说,截至今朝,人类在探月活动中应用的导航定位手段效果都不是很好,有的价值也很大年夜,很难满意未来的月球开拓必要假如未来能在月球相近,例如地月拉格朗日1点、2点、月球两极以及绕月轨道等位置支配几颗导航卫星,就能够为环月飞行器和月球着陆器等供给正确的位置、速率信息和光阴基准,从而让探月活动加倍安然、便捷这也将是未来月球基地扶植的紧张组成部分

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  深空原子钟:让航天器自立导航

  通俗的导航仪让驾驶者随时知道自己所在方位和车速在太空中飞行的太空船、探测器也必要这样的信息

  今朝这些太空飞行器依附地球上的导航器供给信息进行导航经由过程丈量旌旗灯号的来回光阴,地面原子钟可以赞助确定航天器的位置这种导航措施意味着,无论太空探索义务在太阳系中行进至何处,航天器仍旧像一只被拴在地球上的鹞子,等待来自地球的行进指令,才能继承前行

  而且这种导航要领还面临一个问题——离地球越远旌旗灯号往返的光阴越长,从几分钟至几小时不等以火星义务为例,旌旗灯号往返必要40分钟来自地球的导航数据传输光阴很长,会对导航准确性孕育发生晦气影响纵然一秒的偏差也可能意味着肩负登岸火星义务的航天器将从十几万公里的地方擦过甚星

  为此,美国国家航空航天局(NASA)推进了深空原子钟的试验,今朝深空原子钟已经搭乘“猎鹰”重型火箭进入太空据悉,NASA的深空原子钟对每一秒计量的同等程度大年夜约是GPS卫星上原子钟的50倍——也便是每1000万年才会呈现1秒钟的误差这种新的原子钟使用带电的汞原子或离子来计时,而今朝地球GPS卫星上的原子钟则应用中性的铷原子来计时因为深空原子钟内部的汞原子带有电荷,它们会被困在电场中,因而无法与其容器壁互相感化;比拟之下,GPS原子钟内部的这种互相感化会导致铷原子掉去节奏

  有了深空原子钟,航天器将用其来丈量追踪旌旗灯号从地球抵达飞船所需的光阴,而无需将旌旗灯号发还地面的原子钟进行丈量,这将使航天器能够判断自己的轨道

  能自我定位、自立导航的航天器可以使宇航员在不必要接管地球指令的环境下,自行穿越太阳系因为航天器能自我定位,宇航员就可以加倍机动地开展行动,更及时地对意外环境作出反映

加乐福在月球上“蹭”GPS卫星导航信号 总共分几步?

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