A Nasa com Artemis, estabelecerá uma presença de longo prazo na lua, dessa forma abrindo mais da superfície lunar para exploração do que nunca, mas com esse crescimento da atividade lunar exigira da Nasa novas e mais robustas comunicações, navegações e capacidade de rede. O programa de Comunicações e Navegação Espacial (SCaN) da NASA desenvolveu a arquitetura LunaNet para poder atender as necessidades.
O LunaNet irá impulsionar técnicas inovadoras de rede, padrões e uma estrutura extensível para expandir rapidamente as capacidades de rede na Lua. Com essa estrutura irá permitir que a indústria, a academia e os parceiros internacionais construam e operem os nós do LunaNetjunto com a Nasa. Os nós oferecerão missões de quatro serviços distintos como: rede, navegação, detecção, informação e serviços de rádio / ciência óptica.
Quando correr missões no espaço, a comunicação com a Terra depende de links pré-programados com um relé espacial ou uma antena terrestre. Mas com várias missões para a Lua, a dependência de links pré-programados pode limitar as oportunidade e eficiências de comunicação. LunaNet oferecerá uma abordagem de rede parecida com a internet da Terra, onde os usuários mantêm conexões com a rede maior e não precisam agendar a transferência de dados com antecedência.
A estrutura de rede central do LunaNet é Delay / Disruption Tolerant Networking (DTN), que irá garantir que os dados fluam de maneira perfeita pela rede e possam chegar ao seu destino final, apesar que pode ocorrer possíveis interrupções de sinal, mas no caso de uma interrupção de sinal entre os dois nós LunaNet, o DNT permitirá que os nós armazenem dados até que o caminho se torne claro novamente.
Para navegação lunar, a abordagem LunaNet fornece uma independência operacional do processamento de dados na Terra, mantendo a alta precisão. A arquitetura fornecerá as missões acesso as principais medidas necessárias para a determinação da órbita a bordo e operações do sistema de orientação, ou posicionamento de superfície. As missões que utilizarem os serviços de navegação LunaNet teriam tudo o que precisam para fazer uma navegação autônoma na Lua, na superfície ou em órbita.
O Chefe Associada de Tecnologia da Missão, Engenharia e Análise de Sistemas Divisão Cheryl Gramling, disse “O LunaNet fornecerá um novo paradigma para navegação independente da Terra, garantindo que missões tripuladas e robóticas possam determinar suas localizações com rapidez e precisão e alimentar seus sistemas de planejamento”.
Esses serviços de detecção e informação o LunaNet fornecem alerta e outras informações criticas aos usuários. Essa e outra capacidades parecidas aumentarão muito a consciência situacional de astronautas, rovers e outros recursos na superfície lunar.
Por exemplo, o LunaNet utilizará instrumentos climáticos espaciais para detectar atividades solares potencialmente perigosas para lertar os usuários diretamente, em vez de esperar a orientação dos gerentes de rede da Terra para faze-lo. O alerta será parecido com os alertar que recebemos nos smartphones para clima perigoso.
Os serviços de detecção e informação do LunaNet incluirão também uma capacidade de busca e resgate lunar, ou LunaSAR. O LunaSAR aproveita a experiência do escritório de Busca e Resgate da Nasa, que desenvolve tecnologias para busca e resgate terrestre.
“A segurança e o bem-estar dos astronautas são as principais preocupações das missões Artemis”, disse Cody Kelly, gerente de missão do escritório de Busca e Resgate para assuntos nacionais. “Usando os serviços de navegação do LunaNet, o LunaSAR fornecerá dados de localização para balizas de emergência da NASA caso surjam contingências.”
Os serviços científicos do LunaNet fornecerão aos nós a oportunidade de fazer medições para o benefício dos pesquisadores na Terra, utilizando seus links de comunicações ópticas de rádio e infravermelho. A rede de nós poderá fornecer oportunidades para observações básicas da Lua, medições frequentes que fornecem um estudo abrangente do ambiente lunar ao longo do tempo. a localização dos nós permitirá a observação regional ou global da Lua, dando aos cientistas acesso aos dados lunares em grandes escalas espaciais.
As antenas LunaNet também podem ser utilizadas em aplicações como a radioastronomia, onde antenas perscrutam o espaço em busca de emissões de rádio de objetos celestes distantes. Essas capacidades fornecerão aos cientistas uma nova plataforma para testar novas teorias sobre a ciência espacial e o avanço do conhecimento científico.
A equipe do LunaNet, no mês passado publicou especificações preliminares de interoperabilidade como um ponto de partida para discussões técnicas entre especialistas da indústria e do governo de todo o mundo. O objetivo é um conjunto de padrões que podem permitir uma arquitetura de navegação e comunicação lunar aberta, em evolução e cooperativa.
“Artemis é um esforço colaborativo, contando com a academia, empresas aeroespaciais comerciais e a comunidade internacional. LunaNet não é diferente”, disse Jaime Esper, que ajudou a liderar o desenvolvimento do projeto de especificações de interoperabilidade. “Juntos, esperamos definir uma arquitetura robusta que possa atender às necessidades e desejos do mais amplo conjunto possível de missões de usuários e provedores de serviços.”
