• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • LunaNet:Ge Artemis möjlighet att kommunicera och navigera interoperabilitet

    Kredit:NASA:s Goddard Space Flight Center

    med Artemis, NASA kommer att etablera en långsiktig närvaro på månen, öppnar mer av månens yta för utforskning än någonsin tidigare. Denna tillväxt av månaktivitet kommer att kräva nya, mer robust kommunikation, navigering, och nätverksmöjligheter. NASA:s Space Communications and Navigation (SCaN) program har utvecklat LunaNet-arkitekturen för att möta dessa behov.

    LunaNet kommer att utnyttja innovativa nätverkstekniker, standarder, och ett utbyggbart ramverk för att snabbt utöka nätverkskapaciteten på månen. Detta ramverk kommer att tillåta industrin, akademin, och internationella partners för att bygga och driva LunaNet-noder tillsammans med NASA. Dessa noder kommer att erbjuda uppdrag fyra distinkta tjänster:nätverk, navigering, upptäckt och information, och radio/optiska vetenskapstjänster.

    Nätverk

    Vanligtvis, när uppdrag går ut i rymden, deras kommunikation ner till jorden är beroende av förplanerade länkar med antingen ett rymdrelä eller en markbaserad antenn. Med flera uppdrag som reser till månen, beroendet av förplanerade länkar kan begränsa kommunikationsmöjligheter och effektivitet. LunaNet erbjuder en nätverksansats som liknar internet på jorden, där användare upprätthåller anslutningar till det större nätverket och inte behöver schemalägga dataöverföring i förväg.

    LunaNets kärnnätverk är Delay/Diruption Tolerant Networking (DTN), vilket säkerställer att data strömmar sömlöst genom nätverket och når sin slutdestination trots potentiella signalavbrott. I händelse av ett avbrott mellan två LunaNet-noder, DTN gör det möjligt för noderna att lagra data tills vägen blir fri.

    Navigering

    För månnavigering, LunaNet-metoden erbjuder operativt oberoende från databehandling på jorden samtidigt som hög precision bibehålls. Arkitekturen kommer att ge uppdragen tillgång till viktiga mätningar som är nödvändiga för ombord bestämning av omloppsbana och styrsystem, eller ytpositionering. Uppdrag som använder LunaNets navigationstjänster skulle ha allt de behöver för autonom navigering på månen, oavsett om det är på ytan eller i omloppsbana.

    "LunaNet kommer att tillhandahålla ett nytt paradigm för jordoberoende navigering, försäkrar att besättnings- och robotuppdrag snabbt och exakt kan bestämma sina platser och mata det vidare till deras planeringssystem, sa Cheryl Gramling, Biträdande chef för teknik vid Mission Engineering and Systems Analysis Division.

    LunaNet översiktsvideo. Kredit:NASA/Reese Patillo

    Upptäckt och information

    LunaNets detekterings- och informationstjänster tillhandahåller varningar och annan viktig information till användarna. Denna och liknande kapacitet kommer att avsevärt förbättra situationsmedvetenheten hos astronauter, rovers, och andra tillgångar på månens yta.

    Som ett exempel, LunaNet kommer att använda rymdväderinstrument som upptäcker potentiellt farlig solaktivitet för att varna användare direkt, snarare än att vänta på vägledning för att göra det från nätverkshanterare på jorden. Dessa varningar kommer att likna de som människor får på sina smartphones för farligt väder.

    LunaNets detekterings- och informationstjänster kommer också att omfatta en månsöknings- och räddningskapacitet, eller LunaSAR. LunaSAR utnyttjar expertis från NASA:s sök- och räddningskontor, som länge har utvecklat teknik för markbunden sök och räddning.

    "Astronautsäkerhet och välbefinnande är nyckelfrågorna för Artemis-uppdragen, sa Cody Kelly, Sök- och räddningskontorets uppdragschef för nationella angelägenheter. "Med LunaNets navigationstjänster, LunaSAR kommer att tillhandahålla platsdata till NASAs nödsignaler om oförutsedda händelser skulle uppstå."

    Vetenskapstjänster

    LunaNets vetenskapstjänster kommer att ge noder möjlighet att utföra mätningar till förmån för forskare på jorden med hjälp av deras radio- och infraröda optiska kommunikationslänkar. Nätverket av noder kan ge möjligheter för baslinjeobservationer av månen, frekventa mätningar som ger en omfattande studie av månmiljön över tid. Dessutom, placeringen av noder kommer att möjliggöra regional eller global observation av månen, ger forskare tillgång till måndata över stora rumsliga skalor.

    LunaNet-antenner kan också användas i applikationer som radioastronomi, där antenner tittar djupt ut i rymden och letar efter radioemissioner från avlägsna himlaobjekt. Dessa funktioner kommer att ge forskare en ny plattform för att testa nya teorier om rymdvetenskap och föra fram vetenskaplig kunskap.

    LunaNet DTN konceptgrafik. Kredit:NASA/Reese Patillo

    Lunanets interoperabilitetsspecifikationer

    Förra månaden, LunaNet-teamet publicerade utkast till interoperabilitetsspecifikationer som utgångspunkt för tekniska diskussioner mellan industri- och regeringsexperter från hela världen. Målet är en uppsättning standarder som kan möjliggöra en öppen, utvecklas, kooperativ månkommunikation och navigeringsarkitektur.

    "Artemis är en samarbetssträvan, förlitar sig på akademin, kommersiella flygbolag, och det internationella samfundet. LunaNet är inte annorlunda, sa Jaime Esper, som hjälpte till att leda utvecklingen av utkastet till interoperabilitetsspecifikationer. "Tillsammans, vi hoppas kunna definiera en robust arkitektur som kan möta behoven och önskemålen hos en bredast möjlig uppsättning användaruppdrag och tjänsteleverantörer."

    Lunanet bakgrund

    LunaNet började sitt liv vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland med ett tvärfunktionellt team av nätverkande, navigering, vetenskap, och systemteknikexperter som bygger på tidigare NASA och internationella aktiviteter. Från denna stiftelse, experter över hela byrån gick samman för att förfina förslaget och utveckla utkast till interoperabilitetsstandarder, och LunaNet leds nu ut från programkontoret för Space Communications and Navigation (SCaN).

    "LunaNet är en spännande möjlighet för NASA:s kommunikations- och navigeringsteam och vetenskaps- och utforskningssamhället i stort, sa Dave Israel, kommunikationsarkitekt på Goddard. "Tillsammans, vi förfinar ett banbrytande tillvägagångssätt som kommer att möta behoven för månuppdrag i många decennier framöver."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com