Die NASA erreicht erstmals GPS-Navigation auf dem Mond

Die NASA und die italienische Raumfahrtbehörde erreichten am 3. März einen historischen Meilenstein, als das Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) als erste Technologiedemonstration erfolgreich Erd-basierte Navigationssignale auf der Mondoberfläche erfasste und verfolgte.

Die NASA verkündete am Dienstag den Erfolg des Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE), das nachweist, dass Signale des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS), einschließlich GPS und Galileo, auf dem Mond empfangen und verfolgt werden können.

Eine genaue Navigation wird für zukünftige Astronauten auf dem Mond entscheidend sein, aber das traditionelle GPS ist 360.000 Kilometer von der Erde entfernt ineffektiv. Eine vielversprechende Lösung ist die Übertragung von GNSS-Daten an die Mondoberfläche, die es Raumfahrzeugen ermöglicht, Zeit, Geschwindigkeit und Position autonom zu messen.

Derzeit verfolgt die NASA Raumfahrzeuge mit einer Kombination aus bordeigenen Sensoren und erdbasierten Signalen, was oft die Aufsicht von Ingenieuren erfordert. Durch den Ersatz einiger dieser Systeme durch GNSS-Daten könnten Raumfahrzeuge die Signale autonom empfangen, wodurch der Bedarf an menschlichen Bedienern reduziert wird.

Dieser Durchbruch könnte entscheidend sein für NASA’s Artemis-Missionen und andere zukünftige Mond- und Tiefraummissionen, da er es Raumfahrzeugen ermöglicht, ihre Position, Geschwindigkeit und Zeit autonom und mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.

Die Entwicklung ebnet den Weg für fortschrittliche Navigationssysteme für zukünftige Missionen zum Mond und Mars.

„Auf der Erde können wir GNSS-Signale zur Navigation in allem von Smartphones bis hin zu Flugzeugen nutzen“, sagte Kevin Coggins, stellvertretender Leitender Administrator für das SCaN (Space Communications and Navigation) Programm der NASA.

„Nun zeigt uns LuGRE, dass wir GNSS-Signale auch erfolgreich auf dem Mond erfassen und verfolgen können. Dies ist eine sehr aufregende Entdeckung für die Mondnavigation und wir hoffen, diese Fähigkeit für zukünftige Missionen nutzen zu können.“

Die Reise zu dieser Errungenschaft begann am 2. März, als Firefly Aerospace’s Blue Ghost Lunar Lander auf dem Mond landete und LuGRE zusammen mit neun anderen NASA-Nutzlasten ablieferte. Kurz nach der Landung initiierte das Team des Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland die ersten wissenschaftlichen Operationen für das Experiment auf der Mondoberfläche.

Während die LuGRE-Daten eintrafen, wartete das Team gespannt auf die Ergebnisse. Um 2 Uhr morgens EST am 3. März wurde bestätigt, dass LuGRE Signale sowohl vom GPS als auch vom Galileo-System, etwa 225.000 Meilen von der Erde entfernt, erfasst und verfolgt hatte und seine erste Navigation fixiert hatte.

Neben dieser Errungenschaft stellt die Mission einen weiteren Meilenstein für die Italienische Raumfahrtbehörde dar, da die LuGRE Nutzlast das erste Hardware-Element der Organisation ist, das auf dem Mond eingesetzt wird.

Noch vor ihrer Ankunft auf dem Mond hatte LuGRE bereits mehrere Rekorde aufgestellt, darunter die höchstgelegene GNSS-Signalakquisition auf 209.900 Meilen während ihrer Reise.

Die Höhe der Nutzlast stieg weiter an, als sie am 20. Februar die Mondumlaufbahn auf einer Entfernung von 243.000 Meilen von der Erde erreichte. Diese Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass zukünftige Missionen im zislunaren Raum ebenfalls auf GNSS-Signale zur Navigation vertrauen könnten.

Der Erfolg von LuGRE in der autonomen Navigation markiert einen Wandel von der traditionellen Abhängigkeit von erdbasierten Überwachungsstationen. Die Nutzlast zeigt, dass Raumfahrzeuge unabhängiger agieren könnten, indem sie GNSS-Signale zur Navigation verwenden, selbst bis hin zum Mond.