Der erste Navigationsempfänger, der für den Betrieb in der Mondumlaufbahn entwickelt wurde, wurde an den Satellitenhersteller Surrey Satellite Technology Ltd in Großbritannien geliefert, um ihn an Bord der Raumsonde Lunar Pathfinder zu integrieren.
Die hier gezeigte komplette Navigationsnutzlast umfasst eine von MDA in Kanada entwickelte Vier-Helix-Antenne (links im Glaskasten) sowie den NaviMoon-Navigationsempfänger des Schweizer Unternehmens SpacePNT und den rauscharmen Verstärker, der von EECL im Vereinigten Königreich entwickelt wurde, das ebenfalls beteiligt war die Herstellung und die Umwelttestkampagne sowohl für den Navigationsempfänger als auch für den Verstärker.
Die Nutzlast soll schwache terrestrische GNSS-Signale (Global Navigation Satellite Signal) aus mehr als 400.000 km Entfernung verstärken und verarbeiten und dabei fortschrittliche Verarbeitungs- und Navigationsalgorithmen nutzen, um die Position, Geschwindigkeit und den Zeitpunkt des Raumfahrzeugs in der Mondumlaufbahn in Echtzeit zu bestimmen.
Ergänzt wird es durch ein Mond-Laser-Retroreflektor-Array (LRA) (rechts), das von der NASA in Zusammenarbeit mit der ESA entwickelt wurde und aus 48 verspiegelten Retroreflektoren besteht, die eine Laserentfernung im Zentimeterbereich des Raumfahrzeugs während seiner Umlaufbahn um den Mond zur Authentifizierung ermöglichen Die Position des Navigationsempfängers wird während des Experiments fixiert.
Die SSTL-Mission Lunar Pathfinder soll Ende 2025 gestartet werden und als Telekommunikations-Relaissatellit für zukünftige Missionen zum Mond dienen, um Vermögenswerte sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite zu versorgen und in einer „elliptischen Mondumlaufbahn“ zu kreisen, um eine längere Abdeckung des Mondes zu gewährleisten Südpol – ein besonderer Schwerpunkt für zukünftige Erkundungen.
Die ESA ist der Hauptkunde von Lunar Pathfinder, während die NASA ihre Dienste auch im Austausch für die Lieferung von Lunar Pathfinder in die Mondumlaufbahn im Rahmen ihrer Initiative „Commercial Lunar Payload Services“ (CLPS) an Bord der Mission CS-3 Firefly Blue Ghost 2 in Anspruch nehmen wird.
Lily Forward, SSTL-Systemingenieurin und Raumfahrzeugleiterin für Lunar Pathfinder, kommentiert: „SSTL freut sich sehr darauf, nicht nur Teil dieses historischen Joint Ventures zwischen ESA und NASA zu sein, sondern auch Teil des ersten CLPS-Auftragsauftrags zur Finanzierung der Übertragung von.“ sowohl eine Lande- als auch eine Umlaufbahn zum Mond.“
Cyril Botteron, CEO und Mitbegründer von SpacePNT, sagt: „Dies wird für das Team der Höhepunkt einer langen Entwicklung sein, die wir vor fast zehn Jahren an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) mit der Entwicklung eines ersten Beweises begonnen haben.“ des Konzeptprototyps eines superhochempfindlichen GNSS-Empfängers, der für Mondmissionen geeignet ist.
Michele Scotti, technischer Manager bei SpacePNT, fügt hinzu: „Dieser Erfolg ist das Ergebnis der harten Arbeit und des Engagements des gesamten Teams. Es ist äußerst lohnend, diese einmalige Gelegenheit zu haben, mit unserem NaviMoon-Empfänger Pionierarbeit bei der autonomen Mondnavigation zu leisten.“ “
Ein Erfolg würde bedeuten, dass zukünftige Mondmissionen effektiv in der cislunaren Umgebung navigieren und ihre Position mithilfe von GNSS autonom und in Echtzeit mit einer Genauigkeit von mehr als 100 m bestimmen könnten, während auf die Nutzung kostspieliger Bodeninfrastruktur verzichtet werden könnte.
„Dies könnte eine praktische Möglichkeit für Mondmissionen sein, ihre eigenen Umlaufbahnen autonom zu bestimmen und auch Zeitreferenzübertragungen zwischen Erde und Mond durchzuführen“, erklärt Javier Ventura-Traveset, Moonlight NAV-Manager, der das Navigation Science Office der ESA leitet und alle ESA-Mondmissionen koordiniert Navigationsaktivitäten.
„Um die Navigationsergebnisse zu validieren, wird die Raumsonde Lunar Pathfinder während der GNSS-Experimentfenster auch gleichzeitig X-Band-Funk- und Laserentfernungsmessungen durchführen. Dies wird es ermöglichen, drei Entfernungsmessungstechnologien gleichzeitig zu testen und zu kombinieren – GNSS, Radio und Laserentfernungsmessung – was bereits der Fall war.“ wurde noch nie zuvor aus der Mondumlaufbahn durchgeführt.“
Pietro Giordano, Ingenieur für Funknavigationssysteme und technischer Leiter des Empfängers, stellt fest: „Durch die Demonstration kritischer Technologien, die für eine präzise Mondnavigation erforderlich sind, hat unsere Navigationsexperiment-Nutzlast das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie Satelliten im cislunaren Raum betrieben werden.“
Ein erfolgreiches formelles Delivery Review Board, das diese Woche abgehalten wurde, bestätigte, dass die Nutzlast bereit ist, auf Lunar Pathfinder verschifft zu werden.