标题:NASA成功在月球上获取 GPS 信号

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NASA成功在月球上获取 GPS 信号

艺术家绘制的“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”月球着陆器接收来自地球的全球导航卫星系统(GNSS)信号的概念图。 图片来源:NASA/Dave Ryan

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Katherine Schauer

2025年3月4日 文章

3月3日,NASA 和意大利航天局创造了历史,“月球全球导航卫星系统接收器实验(Lunar GNSS Receiver Experiment, LuGRE)”成为首个在月球表面获取并跟踪地球导航信号的技术演示。

LuGRE 有效载荷在月球轨道和表面的成功表明,来自 GNSS(全球导航卫星系统)的信号可以在月球上被接收和跟踪。这些结果意味着 NASA 的阿耳忒弥斯(Artemis)任务或其他探索任务可以受益于这些信号,从而准确和自主地确定它们的位置、速度和时间。这代表着迈向月球和火星先进导航系统和服务的垫脚石。

一个艺术家绘制的LuGRE有效载荷在“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”上,及其在前往月球、月球轨道和月球表面的三个主要记录的概念图。

艺术家绘制的 LuGRE 有效载荷在“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”上,及其在前往月球、月球轨道和月球表面的三个主要记录的概念图。 图片来源:NASA/Dave Ryan

“在地球上,我们可以使用 GNSS 信号在从智能手机到飞机的各种设备上进行导航,”NASA 的 SCaN(空间通信和导航)项目副主管 Kevin Coggins 说。“现在,LuGRE 向我们表明,我们可以在月球上成功获取和跟踪 GNSS 信号。对于月球导航来说,这是一个非常令人兴奋的发现,我们希望为未来的任务利用这种能力。”

对于月球导航来说,这是一个非常令人兴奋的发现,我们希望为未来的任务利用这种能力。

Kevin Coggins

Kevin Coggins NASA SCaN 项目副主管

通往这一历史性里程碑的道路始于3月2日,当时萤火虫航空航天公司(Firefly Aerospace)的“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”月球着陆器在月球上着陆,并运送了 LuGRE,这是旨在推进月球科学的10个 NASA 有效载荷之一。着陆后不久,位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 LuGRE 有效载荷操作员开始在月球表面进行他们的第一次科学操作。

位于戈达德太空飞行中心的LuGRE团队在其有效载荷的运营中心。

来自 NASA 和意大利航天局的成员观看“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”月球着陆器在月球上着陆。 图片来源:NASA

随着接收器数据的涌入,人们的期望值越来越高。一个月球任务是否可以获取并跟踪来自两个 GNSS 星座(GPS 和 Galileo)的信号,并使用这些信号在月球表面进行导航?

然后在东部标准时间3月3日凌晨2点,官方消息发布:LuGRE 首次在月球表面获取并跟踪了信号,并实现了导航定位——距离地球约 225,000 英里。

既然“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”已经在月球上,该任务将运行 14 天,为 NASA 和意大利航天局提供以近乎连续的模式收集数据的机会,从而实现更多的 GNSS 里程碑。除了这项创纪录的成就之外,LuGRE 还是意大利航天局在月球上开发的第一个硬件,这对于该组织来说是一个里程碑。

LuGRE 有效载荷还在其前往月球的旅程中打破了 GNSS 记录。1月21日,LuGRE 超越了此前由 NASA 的磁层多尺度任务(Magnetospheric Multiscale Mission)保持的,有史以来最高的 GNSS 信号获取高度记录,距离地球 209,900 英里。随着 LuGRE 于 2 月 20 日到达月球轨道,它的高度记录继续攀升——距离地球 243,000 英里。这意味着地月空间(地球和月球之间的空间区域)的任务也可以依靠 GNSS 信号进行导航定位。

升起并闪耀!萤火虫航空航天公司(Firefly)的“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”着陆器捕捉到了它在月球上的第一次日出,标志着月球日的开始以及其新家园的地表作业的开始。

萤火虫航空航天公司(Firefly)的“蓝色的幽灵(Blue Ghost)”着陆器捕捉到了它在月球上的第一次日出,标志着月球日的开始以及其新家园的地表作业的开始。 图片来源:萤火虫航空航天公司(Firefly Aerospace)

传统上,NASA 工程师通过使用包括机载传感器和来自地球跟踪站的信号在内的各种测量方法来跟踪航天器。LuGRE 有效载荷表明,使用 GNSS 信号进行导航可以减少对人类操作员的依赖,因为即使远在月球,航天器也可以自主地接收和使用这些信号。

LuGRE 有效载荷是位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心和意大利航天局之间的合作成果。LuGRE 有效载荷的资金和监督来自 NASA 的 SCaN 项目办公室。它被 NASA 选为10个获得资助的研究和技术演示项目之一,用于由萤火虫航空航天公司(Firefly Aerospace Inc.)运送到月球表面,这是该机构商业月球有效载荷服务计划下的一次飞行。

了解更多关于 LuGRE 的信息:https://go.nasa.gov/41qwwQN

NASA 和意大利航天局联合团队在戈达德太空飞行中心合影。

NASA 和意大利航天局联合 LuGRE 团队在 NASA 戈达德太空飞行中心 图片来源:NASA

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Katherine Schauer

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Katherine Schauer 是空间通信和导航 (SCaN) 项目办公室的撰稿人,负责报道新兴技术、商业化工作、探索活动等。

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最后更新时间

2025年3月4日

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戈达德数字团队

联系方式

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katherine.s.schauer@nasa.gov

地点

NASA 戈达德太空飞行中心

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