月球上開展導航電信服務 圍繞月球的“太空競賽”

據歐洲媒體報道，歐洲空間局(ESA)近日宣布將支持兩大企業財團設計具體的項目，開發未來的衛星星座，環繞月球運行，為月球探索任務提供導航和電信服務。換句話說，歐洲想要開發在月球上運行的“全球定位系統”(GPS)服務。

ESA希望成為月球上這項服務的首個提供者，認為這一項目能使月球探測變得更加高效，使方興未艾的月球經濟變得更繁榮。但媒體也指出，要想實現這一目標，還面臨諸多挑戰。

圍繞月球的“太空競賽”

一場新的太空競賽正圍繞月球展開，這已是不可否認的事實!

比如，美國國家航空航天局(NASA)的阿耳忒彌斯登月計劃試圖讓人類再次登上月球;中國在創造性地實現在月球背面著陸之后，開始準備將航天員送到月球，并計劃與俄羅斯合作，建造自己的月球基地。

歐洲也不甘落后。西班牙《阿貝賽報》網站21日報道，ESA近日宣布將為月球探索任務提供導航和電信服務，而且希望成為這方面首個“吃螃蟹者”。

據德國archyde.com網站21日報道，ESA希望利用自身的導航系統，即歐洲伽利略衛星導航系統，在“月球探路者”任務中測試這項技術。“月球探路者”衛星計劃于2024年年底發射，目的是證明在月球上進行地理位置定位是可能的，然后ESA將著手部署覆蓋整個月球表面的衛星網絡。

該項目是ESA“月光計劃”(Moonlight Initiative)的一部分。ESA將為“月光計劃”和阿耳忒彌斯計劃中月球基站宇航員的住所和“月球探路者”的建設提供通信模塊。ESA導航部門主管保羅·費爾赫夫表示：“通過為首批月球探索計劃提供初期服務，可以展示月球通信和導航服務的可行性。”

據英國科技新聞網站theregister.com近日報道，根據“月光計劃”，ESA將支持兩大企業財團設計具體的項目。一個財團由英國薩里衛星技術有限公司(SSTL)領導，包括空中客車公司、歐洲衛星公司等;另一個財團由意大利Telespazio公司牽頭，包括英國衛星運營商Inmarsat和西班牙衛星運營商Hispasat等。這些財團提交的任務的研究時長預計為12—18個月，結果將于2022年提交給ESA理事會。如果一切順利，整個項目將于2023年全面啟動，導航網絡將在5年后投入運行。

費爾赫夫估計，月球軌道上需要3到4顆衛星用于中繼，其中一些較小的衛星用于導航目的。

月球探索或更高效

ESA人類與機器人技術探索部門主管戴維·帕克解釋說：“月球是個非常有趣的探索地點，月球探索任務未來會越來越多，而這個月球導航項目可以使太空探索更加高效。”例如，月球上的導航和通信服務將使探測器在希望的任何地方著陸，幫助研究人員在月球背面設置天文臺，使漫游車更快地在月球表面移動，甚至讓研究人員能在地球上操縱月球上的漫游車和其他設備。

此外，在月球上建立基地時，可以給基地構建通信網絡。“有了月球GPS系統，一個基地的人可以立即知道另一個基地的人在做什么。”費爾赫夫說，“現在，每個月球著陸器都必須攜帶一個約40公斤的導航子系統，而有了月球導航系統，未來的月球車只需要一個簡單的接收器和一個高度計就可以安全著陸。因此，使用共享的通信和導航服務，可以降低未來單個任務設計的復雜性，使它們變得更便捷，從而為更多科學儀器或其他貨物釋放空間，使每個單獨任務更具成本效益。而降低月球探索的成本可以使更多ESA成員國有能力發射自己的月球任務，激勵下一代科學家和工程師。”

SSTL公司董事總經理菲爾·布朗特說：“為月球建立這樣一個共享的導航和通信系統，將成為一個催化劑，激勵歐盟成員國以及國際合作伙伴開展更多月球探測任務。”

據archyde.com網站報道，ESA電信和綜合應用主任埃洛迪·維奧在上周四的記者招待會上說：“一個導航和電信網絡對未來月球任務的可持續性至關重要。”

除太空和科學任務外，月球導航的商業潛力也不容忽視。比如，企業可以利用為月球開發的創新技術在地球上研制新的產品和服務，從而創造新的就業機會。它們還可以開發有關月球的新服務和產品，例如虛擬現實游戲，玩家可以在游戲中操作登月機器人或通過登月宇航員的視角看風景。

前方仍有諸多困難

盡管一切看上去很美，但《阿貝賽報》指出，“月光計劃”的具體技術仍在構思中，因為在月球上提供通信和導航服務要面對一系列挑戰，例如月球有時候會受到地球磁場的保護以屏蔽太陽輻射，有時又在屏蔽層之外，因此提供月球導航衛星必須準備好接受來自太陽的猛烈輻射。此外，衛星還要面對日益嚴重的太空垃圾問題。

還有其他太空機構(如NASA)已經在準備靠自己的系統來實現在月球上導航。據美國太空網等外媒去年3月中旬報道，為實現重返月球的目標，NASA科學家開始進行“月球導航”的驗證，他們表示目前地球軌道上的GPS衛星發射的信號，在月球上可以接收使用，定位精度能達到200—300米。

據悉，NASA研究團隊正在展開研究，試圖利用多種方法將精度進一步提高。但他們表示，宇航員著陸之后導航會比較困難，信號會被山丘之類的屏障阻擋。(劉 霞)