달의 미래: LunaNet과 달 표준시가 달 경제를 어떻게 형성할 것인가

달은 오랫동안 인류를 매료시켜 수많은 신화와 이야기, 과학적 탐구에 영감을 주었습니다. 달에 대한 우리의 이해는 최근 몇 년간 지질학, 표면 및 광물 자원을 탐구하는 여러 외계 우주 임무로 인해 변화를 겪었습니다. 달 경제를 건설하려는 아이디어는 한동안 존재해 왔습니다. 이를 현실화하려면 과학자들은 시간을 결정하는 표준화된 방법으로 통신 및 내비게이션 인프라를 구축해야 합니다.

NASA는 현재 개발 초기 단계에 있습니다. 루나넷 , 달을 위한 인터넷 네트워크를 구축하기 위한 중요한 이니셔티브입니다. 이 프로젝트는 우주비행사가 사진을 찍을 수 있도록 하는 것 이상입니다. 그것은 의 중요한 구성 요소입니다. 아르테미스 프로그램. 이 기관은 달과 그 주변에 다양한 인프라를 구축할 계획이다. 인간 서식지 , 새로운 우주 정거장 , 모든 요소 간의 연결을 유지할 수 있는 음력 웹 서비스입니다.

"LunaNet은 미래의 달 임무가 함께 작동할 수 있도록 상호 합의된 표준, 프로토콜 및 인터페이스 요구 사항의 프레임워크입니다. 개념적으로는 GPS와 갈릴레오를 공동 사용하기 위해 지구에서 했던 것과 유사합니다." 설명하다 ESA의 내비게이션 관리자인 Javier Ventura-Traveset입니다.

LunaNet: 달에서의 연결성 강화 및 임무 강화

“NASA가 달에 지속적인 달 존재감을 구축함에 따라 강력한 인프라를 구축하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. LunaNet 통신 및 탐색 아키텍처는 확장 가능하고 유연합니다.” 주 DJ Israel, 탐사 및 우주 통신 프로젝트 부문 설계자, "LunaNet: 유연하고 확장 가능한 달 탐사 통신 및 탐색 인프라"라는 제목의 컨퍼런스 논문에서.

그는 LunaNet이 네트워킹, 위치, 타이밍 및 탐색, 과학 활용이라는 세 가지 유형의 서비스를 어떻게 제공하는지 설명합니다. 인간과 로봇 사용자 모두 지구에서 경험하는 것과 유사한 네트워크 기능을 경험하게 됩니다.

ESA(유럽 우주국)가 응용 포털 지난 주에는 민간 기업을 초청해 도움을 요청했습니다. "월광" 3~4개의 위성을 발사해 "우주 예인선에 의해 달 궤도로 운반되고 하나씩 배치되어 달 위성 집합체를 형성"하는 것을 목표로 하는 프로그램입니다. 위성 별자리의 궤도는 NASA의 미래 아르테미스 임무를 위한 주요 착륙 장소로 지정된 달 남극을 포함하도록 전략적으로 최적화될 것입니다.

ESA의 Moonlight 이니셔티브는 무엇입니까?

“제안된 달 탐사 임무 중 다수에는 안정적인 항법 및 통신 기능이 필요합니다. 이러한 기능을 독립적으로 구축하는 것은 복잡하고 반복되는 개발로 인해 비효율적이고 비용이 많이 듭니다." ESA의 발표 블로그 게시물 "달 경제 애플리케이션" 읽다 .

ESA뿐만 아니라 NASA도 우주 서비스 제공을 위해 다음과 같은 공공-민간 모델을 채택했습니다. 화물 배달 그리고 승무원 수송 국제 우주 정거장으로. 이러한 파트너십은 다음을 포함하여 미래의 노력을 위해 확립되었습니다. 과학 실험 납품 그리고 우주비행사 달 표면에.

NASA는 12억 달러를 투자했다. 스페이스X 인간 착륙 변종을 개발하기 위해 우주선 아르테미스 3세 아래 미국 우주비행사를 달에 착륙시키는 것”으로 인류가 50여년 만에 처음으로 달 표면에 복귀한 것을 의미한다.

지난 10년간 우주에 대한 총 투자액 중 2720억 달러에 달했다. , 99%는 지구 궤도를 위한 위성 및 발사체 개발에 사용되었습니다. 우주 거주지, 위성 서비스 및 초기 달 시장 등 신흥 시장이 이 투자 중 33억 달러를 차지했습니다.

미국에 본사를 둔 우주국은 달 주변의 활동이 증가함에 따라 달 네트워크가 확장될 것으로 예상하고 있습니다. 새로 계획된 달 우주 정거장인 Lunar Gateway가 건설되면 달에는 초당 약 210메가비트, 하루에 4.6테라바이트가 필요할 것으로 예상됩니다. 프레젠테이션 전년도에 해당 기관으로부터. NASA는 2035년경 화성으로의 인간 임무를 준비하면서 달에 초당 950메가비트, 하루에 12테라바이트가 필요할 것으로 예상합니다.

Aquarian Space의 CEO인 Kelly Larson은 "2021년에는 달 주위에 13대의 착륙선, 궤도선, 탐사선이 있었습니다."라고 말했습니다. 말했다 성명서에서. "2030년까지 우리는 약 200개를 보유하여 수십억 달러 규모의 달 경제를 창출할 것입니다."

NASA는 서로 상호 연결되고 결국 지구의 통신 인프라와 다시 연결되는 달 위성을 발사하여 서비스를 향상시킬 계획을 고안하고 있습니다. 릴레이 우주선 특히 미래에 우주비행사의 도움을 받아 탐사할 목표인 달의 뒷면, 달 남극 등 도달하기 어려운 달 부분에 도움이 될 것입니다. 또한, 이 기관은 달 표면의 기지국처럼 기능할 다양한 지상국을 구축할 계획입니다. 아이디어는 전화선이 아닌 인터넷 네트워크와 유사하게 작동하는 달 통신 시스템을 만드는 것입니다.

Aquarian Space, Nokia 등 민간 기업이 달 인터넷 인프라 개발에 기여하고 있습니다. 물병자리 공간 계획 노키아는 달의 4G 셀룰러 네트워크를 위해 NASA와 협력하고 있습니다. 노키아 이겼다 NASA와 1,400만 달러가 넘는 계약을 체결했으며 내년에 SpaceX 로켓을 통해 최초의 기지국과 무선 장비를 배송할 예정입니다.

정확한 탐색은 정확한 시간 유지에 크게 좌우됩니다. 이는 정확한 위치를 결정하는 데 중요하기 때문입니다. 위성항법 수신기 . 위성 내비게이션 수신기는 여러 위성 신호가 도달하는 데 걸리는 시간을 측정하고 이 시간 측정을 거리 추정치로 변환합니다.

현재 달에 대한 모든 새로운 탐사는 우주선의 시계가 지상 시간과 일치하고 우주선과 지구 간의 통신이 가능하도록 심우주 안테나의 도움을 받아 지구의 시간표에 따라 수행됩니다. 그러나 이러한 접근 방식은 미래의 달 환경에서는 실행 가능하지 않습니다.

끝났어 250개의 달 임무 앞으로 10년 안에 계획되어 있다. 이러한 임무는 달이나 달 주변에서 동시에 발생할 뿐만 아니라 서로 자주 상호 작용합니다. 이러한 상호 작용에는 통신 중계, 공동 관찰 수행 또는 랑데뷰 작업 수행이 포함될 수 있습니다.

이를 고려해 우주기관에서는 달에서의 시간 측정 방법에 대한 논의를 시작했다. 이러한 논의는 지난해 11월 네덜란드 ESA ESTEC 기술센터에서 열린 회의에서 시작됐다.

"ESTEC에서 열린 이번 회의에서 우리는 국제적으로 인정되고 모든 달 시스템과 사용자가 참조할 수 있는 공통 달 기준 시간을 정의하는 것이 중요하고 시급하다는 점에 동의했습니다. 현재 이를 달성하기 위한 공동 국제 노력이 시작되고 있습니다. ” 말했다 ESA 내비게이션 시스템 엔지니어 Pietro Giordano.

“시간 기록과 시간 분배는 내비게이션 성능과 여러 자산 간의 동기화를 유지하는 데 필수적입니다. 시간 지식은 관찰 정확도에 큰 영향을 미칩니다. 측정 시간 태깅에 사용되는 소스 간의 부정확성과 차이는 실제 궤도 위치에 대한 오프셋을 전달합니다.”라고 컨퍼런스 문서에서는 설명합니다.

무선 및 검안 기술에 일반적으로 사용되는 관측에는 단방향 및 양방향 범위와 도플러 측정이 포함됩니다. 이러한 관측은 국제원자시(TAI)와 같은 표준화된 시간 척도를 참조해야 하는 정확한 타임스탬프에 크게 의존합니다.

지구와 달의 시계는 다양한 중력장으로 인해 서로 다른 속도로 작동하기 때문에 보편적인 음력 시간을 설정하는 것은 독특한 과제를 제시합니다. 이처럼 공식적인 음력 시간이 어떤 형태를 취할지는 불분명하다. 한 가지 가능성은 음력 시간이 협정 세계시(UTC)와 동기화되도록 설계된 시계 시스템을 기반으로 할 수 있다는 것입니다. 또는 달의 시간이 지구의 시간과 완전히 독립되어 달을 위해 특별히 설계된 고유한 시간 시스템이 생성될 수도 있습니다.

에 따르면 제프 그램링의 추정 , 달 시계는 24시간 동안 약 56마이크로초 또는 백만분의 1만큼 빨라집니다. 정확한 속도는 달 표면과 궤도에서 다르게 똑딱거리는 달에서의 위치에 따라 달라집니다.

기술적인 관점 외에도 지정학은 달 경제를 구축하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 달의 인터넷 인프라를 형성하는 주체는 네트워크 공급자가 달 웹 주소를 협력하고 할당하는 방법에 대한 지침을 수립할 권한을 가지게 되므로 상당한 영향력을 행사하게 됩니다.

다른 국가와 우주 기관을 자신의 주장과 일치시키려는 미국의 노력에도 불구하고 아르테미스 협정 달과 우주 탐사 및 개발을 안내하기 위한 일련의 국제 원칙인 , 모든 당사자가 해당 조건에 동의할 것이라는 보장은 없습니다. 특히 러시아와 중국이 독자적으로 협력하고 있다. 달 계획 .

효과적인 협력을 위해 국제 사회는 지구에서 사용되는 국제 지상 기준 좌표계와 유사한 공유 "셀레노 중심 기준 좌표계"에 동의해야 합니다. 이를 통해 달을 가로지르는 지점 사이의 정확한 거리를 정확하게 측정할 수 있습니다. 이러한 맞춤형 기준 프레임은 현대 GNSS(Global Navigation Satellite Systems)의 중요한 구성 요소입니다.

과학자들이 과제를 극복할 수 있게 되면,게이트웨이 정거장은 우주비행사의 체류를 위해 개방될 것이며 정기적인 아르테미스 발사로 재공급될 것입니다. 수많은 무인 임무도 진행될 예정입니다. 각각의 아르테미스 임무만으로도 수많은 달이 방출될 것입니다. 큐브샛 – 그리고 ESA는 이를 중단할 것입니다. Argonaut 유럽 대형 물류 착륙선 .