Китайские ученые предлагают проложить информационную супермагистраль между Землей и Луной

Предлагаемая сеть из 30 спутников и трех станций на поверхности Луны могла бы обеспечивать услуги мониторинга между Землей и Луной в режиме реального времени.

Китайские ученые представили «дорожную карту» по созданию инфраструктуры между Землей и Луной, чтобы удовлетворить национальные стратегические потребности и сделать космические путешествия проще и безопаснее для всех.

По мнению исследователей из Китайской академии космических технологий (CAST) и Пекинского института проектирования космических аппаратов, полная сеть из 30 спутников и трех лунных станций будет предоставлять глобальным пользователям услуги связи, навигации и мониторинга в режиме реального времени.

Цель состоит в том, чтобы позволить 20 или более путешественникам одновременно общаться с Землей посредством изображений, аудио или видео.

Она также обеспечит относительно точное позиционирование, навигацию и синхронизацию (PNT) во время полетов Земля-Луна и операций на лунной поверхности.

Кроме того, она сможет отслеживать движущиеся цели размером до одного метра (3,28 фута) в области между Землей и Луной, известной как окололунное пространство, написали исследователи в журнале Chinese Space Science and Technology в июне.

“Окололунное пространство стало новым рубежом для деятельности человека”, — написала команда под руководством Ян Мэнфэя, главного конструктора китайской миссии «Чанъэ-5».

“Космическая деятельность в этом регионе будет быстро расширяться в течение следующего десятилетия, что приведет к новому витку глобальной конкуренции".

“Конкуренция за ресурсы, такие как места на орбите и радиочастоты, уже ведется и в будущем будет только усиливаться. Китаю срочно необходимо разработать дорожную карту высшего уровня для развития окололунной космической инфраструктуры и получения конкурентных преимуществ в формирующейся окололунной экономике ”.

Окололунное пространство относится к области космоса, которая находится между Землей и Луной и находится под их влиянием. Оно включает в себя орбиты спутников вокруг Земли, пространство, занимаемое орбитой Луны, и пространство между ними.

Концепция окололунного пространства в последние годы становится все более актуальной, особенно для военного сектора.

Например, ВВС США разрабатывают спутник, известный как Cislunar Highway Patrol System, чтобы продемонстрировать его способность обнаруживать, отслеживать и идентифицировать искусственные объекты на лунном расстоянии (437 000 км или 272 000 миль), что более чем в десять раз превышает традиционный геостационарный диапазон обнаружения (35 785 км или 22 236 миль).

Гражданские космические агентства США, Европы и Японии также предложили аналогичную инфраструктуру для поддержки научных исследований и коммерческих операций на Луне.

По мере того как Китай становится крупным игроком в освоении Луны и дальнего космоса, стратегическое планирование имеет решающее значение для «избежания повторяющегося строительства и оптимизации распределения ресурсов» для будущих миссий, пишут исследователи.

Это включает в себя высадку на Луну с экипажем, строительство международной лунной исследовательской станции и исследовательские миссии во внешнюю часть Солнечной системы.

«Хотя планы существуют в США, Европе и Японии, ни один из них еще не реализован. У Китая есть уникальная возможность обеспечить себе значительную долю в формирующейся окололунной космической отрасли”, — написали они.

Три этапа развития окололунной инфраструктуры, предложенные китайскими исследователями.

По мнению Яна и его коллег, строительство Китаем своей окололунной инфраструктуры будет проходить в три этапа.

Первый этап будет направлен на поддержку роботизированных и пилотируемых лунных миссий страны. С помощью пары спутников на эллиптических лунных орбитах и станции управления на поверхности Луны система обеспечит связь с южным полюсом Луны как минимум для 10 пользователей одновременно.

На втором этапе система будет расширена до 10 спутников, вращающихся вокруг Луны, Земли и в особых точках, известных как точки Лагранжа между Землей и Луной. Вторая лунная наземная станция позволит увеличить скорость передачи данных до 5 гигабайт в секунду и повысить точность навигации до 100 метров в районе южного полюса Луны.

На этом этапе ожидаемые технологические прорывы помогут выявлять цели, не взаимодействующие друг с другом, на больших расстояниях, включая движущиеся объекты диаметром 10 метров (32 фута) в окололунном пространстве.

На третьем, заключительном этапе будет создана комплексная сеть из 30 спутников, трех лунных наземных станций, а также существующих на Земле средств связи и навигации. Это позволит достичь скорости передачи данных в 10 гигабайт в секунду и повысить точность навигации до 10 метров (32 футов) для работы на лунной поверхности и 50 метров (164 футов) для путешествий между Землей и Луной.

В предлагаемой сети также будет развернута система интерферометрии с очень длинной базовой линией для отслеживания космических аппаратов на расстоянии до 900 миллионов километров (559 миллионов миль) с субкилометровой точностью, что позволит поддерживать полеты в дальний космос — к Юпитеру и дальше.

«Развитие окололунной инфраструктуры должно следовать принципам поэтапного развития и динамического расширения», — подчеркнули исследователи.

“Оно также должно учитывать потребности в международной совместимости и сотрудничестве для поддержки устремлений Китая как космической державы и развития новой аэрокосмической промышленности в стране”.

Источник