Z zasięgiem na Księżycu nie będzie problemów. Naukowcy mają na to plan

Rosnąca liczba misji, których celem będzie Księżyc sprawia, że coraz bardziej prawdopodobne wydaje się utworzenie tam stałej, załogowej bazy. W takiej sytuacji niezwykle ważna będzie możliwość pozostawania w stałym kontakcie z Ziemią.
Księżyc
Księżyc

Komunikacja radiowa rozwiązywała ten problem już w czasach misji Apollo, ale niestety takiemu rozwiązaniu daleko od ideału. Przebywając po niewidocznej stronie Księżyca bądź w obrębie biegunów, kolonizatorzy lub łaziki będą zmagały się z problemami z łącznością. Takowe mogą pojawić się nawet po stronie widocznej z Ziemi – trudności te byłyby wtedy związane z obecnością wybrzuszeń terenu czy też kraterów.

Firma Argotec oraz laboratorium JPL współpracują w zakresie projektowania konstelacji satelitów przekaźnikowych znanej jako Andromeda. Pomysł polega na umieszczeniu 24 takich urządzeń w konstelacji wykorzystującej 4 orbity (co oznacza, że na każdą będzie przypadało sześć satelitów). Dzięki temu możliwe będzie niemal nieprzerwane pokrycie Księżyca i zapewnienie łączności z Ziemią.

Czytaj też: Chiny połączą siły z Rosją, aby zdominować Księżyc. Stworzą konkurencję dla NASA

Co ciekawe, takie satelity przekaźnikowe mogłyby tworzyć swego rodzaju księżycowy GPS. Jego funkcjonowanie miałoby się opierać na pomiarach czasu potrzebnego do przekazania sygnału pomiędzy satelitami. Oczywiście zwiększenie liczby tych urządzeń zwiększy precyzję pozycjonowania oraz skuteczność w zakresie przekazywania sygnałów. Z drugiej strony, wiąże się to z dodatkowymi kosztami oraz trudnościami w koordynowaniu działań satelitów.

Jeśli chodzi o orbity, po których miałyby się poruszać te urządzenia, to plan zakłada, iż miałyby one być eliptyczne. Okres orbitalny miałby natomiast wynosić 12 godzin, nachylenie 57 stopni, a odległość od powierzchni Księżyca – od 720 do 8090 kilometrów. Bieguny Srebrnego Globu miałyby być pokryte z wykorzystaniem trzech satelitów przez 94 procent czasu (oraz z co najmniej jednym przez cały czas). W przypadku równika mowa o przynajmniej jednym satelicie przez 89% czasu (i trzech przez 79% czasu).

Satelity przekaźnikowe mają stanowić podstawę komunikacji na Księżycu

Dzięki satelitom przekaźnikowym osoby przebywające w dwóch różnych obszarach Księżyca mogłyby komunikować się ze sobą bez zauważalnego opóźnienia. Bez tych urządzeń rozmowa byłaby opóźniona ze względu na konieczność przesłania danych na Ziemię i z powrotem. W efekcie opóźnienie wyniosłoby około trzech sekund. Sporym wyzwaniem może być też przepustowość, która musi być szczególnie wysoka w przypadku nagrań czy obrazów. NASA planuje umieścić na Księżycu co najmniej dwa radioteleskopy: LCRT oraz FARSIDE. Oba urządzenia będą dostarczały ogromnych ilości danych, które będzie trzeba przesłać na Ziemię.

W kontekście budowy satelitów przekaźnikowych wiadomo, że każde takie urządzenie miałoby posiadać trzy anteny: 50-centymetrową służącą do komunikacji na linii Ziemia-satelita; stałą, zdolną do działania w nieprzyjaznym środowisku; oraz stałą matrycę antenową. W grę wchodzi również implementacja małej anteny działającej na częstotliwości wynoszącej około 7 GHz i umożliwiającej komunikację na linii Ziemia-satelita.

Czytaj też: Japońska firma ispace przetestuje swój lądownik księżycowy M1 jeszcze w tym roku

Jak wyjaśniają naukowcy związani z projektem, sieć przekaźnikowa jest zaledwie jednym z wielu kroków, jakie chcieliby wykonać. W przyszłości na Srebrnym Globie normą powinno być wysyłanie wiadomości tekstowych, wykonywanie połączeń telefonicznych i bezprzewodowa transmisja danych. Do takiej sieci byłyby też podłączone łaziki czy roboty, tworząc odpowiednik ziemskiego IoT (Internet of Things).