遠從地球軌道接收訊號，NASA 將測試新月球導航系統

導航是當今地球科技生活不可或缺的工具，少了它可能就要多繞許多路；月球也一樣，只要導航結果偏離，就可能讓探測器墜毀在月球另一端。考慮到未來阿提米絲登月計畫安全性，NASA 預計讓 2024 年的 Blue Ghost 著陸器攜帶新的月球導航系統進行測試。

1968 年 12 月，3 名太空人於阿波羅 8 號任務中首次離開近地軌道、展開繞月航行，當時導航是最大未知因素，由於軌道力學原理，進行月球軌道進入（Lunar Orbit Insertion-1，LOI-1）需在月球背面上空進行，此時飛船短暫與地面控制中心斷聯，但服務推動系統（SPS）機動點火不得有任何偏差，萬一燃燒時間過短，飛船可能進入過於扁平的月球軌道，以至於無法進入預定軌道且會直接飛入太空；若燃燒時間過長，飛船便可能墜毀於月球背面。

隨時間推移，NASA 阿提米絲計畫馬上就要再派人重返月球，該機構也再次思考了導航安全問題。為此，NASA 與義大利太總署（ASI）合作開發新的月球導航系統，稱為「月球 GNSS 接收器實驗（Lunar GNSS Receiver Experiment，LuGRE）」，集成於 Firefly 公司的 Blue Ghost 著陸器，預計於 2024 年搭乘獵鷹 9 號火箭送上月球測試。

該系統將嘗試在月球附近接收來自地球衛星的全球導航系統（Global Navigation Satellite System，GNSS）訊號，包括美國的 GPS 與歐洲的 Galileo 系統；登陸月球危海（Mare Crisium）後，LuGRE 接收器會展開天線並收集 12 天甚至更久的數據並傳回地球，協助開發應用於未來月球任務的新導航系統，包括阿提米絲-3（Artemis III）任務。

▲ GNSS 訊號覆蓋範圍。

近年來，GNSS 系統覆蓋範圍已擴大到海拔約 2,896 公里～35,405 公里，2016 年 NASA 的 MMS（Magnetospheric Multiscale Mission）任務更在破紀錄的海拔 7 萬公里使用 GPS 訊號；2019 年，同任務再度刷新紀錄，透過 GPS 訊號於離地 18.7 萬公里處調整軌道位置，這距離已接近月球與地球距離一半。

借助 LuGRE 經驗值，新的月球導航系統應該可以將接收距離增加 1 倍以上。

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（圖片來源：NASA）