Ay'daki Gelecek: LunaNet ve Ay Standart Saati Ay Ekonomisini Nasıl Şekillendirecek?

Ay, sayısız efsaneye, hikayeye ve bilimsel araştırmaya ilham vererek uzun zamandır insanlığı büyülemiştir. Ay hakkındaki anlayışımız, son yıllarda jeoloji, yüzey ve maden kaynaklarını araştıran çeşitli uzay misyonları sayesinde vites değiştirdi. Ay ekonomisi oluşturma fikri bir süredir var. Bunu gerçeğe dönüştürmek için bilim adamlarının, zamanı belirlemenin standartlaştırılmış bir yöntemi olan bir iletişim ve navigasyon altyapısı kurması gerekecek.

NASA şu anda geliştirmenin ilk aşamalarında LunaNet Ay için bir internet ağı oluşturmaya yönelik hayati bir girişim. Bu proje astronotların fotoğraf çekmesini sağlamanın ötesine geçiyor; önemli bir bileşenidir Artemis programı. Ajans, Ay'ın üzerinde ve çevresinde çeşitli altyapılar inşa etmeyi planlıyor. insan yaşam alanı , yeni uzay istasyonu ve tüm unsurlar arasındaki bağlantıyı koruyabilen bir ay web hizmeti.

"LunaNet, kavramsal olarak Dünya'da GPS ve Galileo'nun ortak kullanımı için yaptığımıza benzer şekilde, gelecekteki ay görevlerinin birlikte çalışmasına olanak tanıyan, karşılıklı olarak üzerinde anlaşılan standartlar, protokoller ve arayüz gereksinimlerinden oluşan bir çerçevedir." açıklıyor Javier Ventura-Traveset, ESA'nın Navigasyon Müdürü.

LunaNet: Bağlantıyı Artırma ve Ay'daki Görevleri Güçlendirme

"NASA, Ay'da sürdürülebilir bir Ay varlığı oluşturdukça, sağlam bir altyapı oluşturmak giderek daha önemli hale geliyor. LunaNet iletişim ve navigasyon mimarisi genişletilebilir ve esnektir." eyaletler DJ Israel, Keşif ve Uzay İletişim Projeleri Bölümü Mimarı, "LunaNet: Esnek ve Genişletilebilir Ay Keşif İletişimi ve Navigasyon Altyapısı" başlıklı bir konferans makalesinde.

Ayrıca LunaNet'in üç tür hizmeti nasıl sağlayacağını açıklıyor: ağ oluşturma, konum, zamanlama ve navigasyon ve bilimden yararlanma. Hem insan hem de robotik kullanıcılar, Dünya'da yaşananlara benzer ağ işlevselliğini deneyimleyecek.

ESA (Avrupa Uzay Ajansı), uygulama portalı Geçen hafta özel şirketleri bu konuda yardımcı olmaya davet etti. "Ay ışığı" Program, "bir uzay römorkörü tarafından Ay yörüngesine taşınacak ve bir ay uyduları takımyıldızı oluşturacak şekilde teker teker konuşlandırılacak" üç veya dört uyduyu fırlatmayı hedefliyordu. Uydu takımyıldızının yörüngeleri, NASA'nın gelecekteki Artemis misyonları için birincil iniş alanı olarak belirlenen Ay'ın güney kutbunu kapsayacak şekilde stratejik olarak optimize edilecek.

ESA'nın Ayışığı girişimi nedir?

"Önerilen ay görevlerinin çoğu, güvenilir navigasyon ve telekomünikasyon yetenekleri gerektirecektir. ESA'nın "Ay Ekonomisi Uygulamaları" başlıklı duyuru blog yazısı, "Bu yetenekleri bağımsız olarak oluşturmak, karmaşık, tekrarlanan gelişmeler nedeniyle verimsiz ve maliyetli olacaktır" dedi. Okumak .

Yalnızca ESA değil, NASA da uzay hizmetleri sağlamak için kamu-özel modellerini benimsemiştir. Kargo teslimi Ve nakliye ekibi Uluslararası Uzay İstasyonu'na. Bu ortaklıklar aynı zamanda gelecekteki çabalar için de kurulmuştur. bilimsel deneylerin teslimi Ve astronotlar ay yüzeyine.

NASA 1,2 milyar dolar yatırım yaptı SpaceX insanlı iniş versiyonunu geliştirmek Yıldız gemisi Amerikalı astronotları Artemis III komutasında Ay'a indirmeyi hedefliyoruz”, bu insanlığın 50 yılı aşkın bir süreden sonra ay yüzeyine ilk dönüşünü işaret ediyor.”

Son on yılda uzaya yapılan toplam yatırımın 272 milyar dolara ulaştı %99'u uyduların ve bunların Dünya'nın yörüngesine fırlatılması araçlarının geliştirilmesine yönelikti. Uzay habitatları, uydu hizmetleri ve yeni gelişen ay pazarı gibi gelişmekte olan pazarlar bu yatırımın 3,3 milyar dolarını oluşturdu.

ABD merkezli uzay ajansı, Ay ağının, Ay üzerindeki ve çevresindeki aktivite artışıyla birlikte genişleyeceğini öngörüyor. Yeni planlanan ay uzay istasyonu Lunar Gateway'in kurulmasıyla birlikte Ay'ın saniyede yaklaşık 210 megabit ve günde 4,6 terabayta ihtiyaç duyacağı öngörülüyor. sunum Ajanstan önceki yıl. NASA, 2035 civarında Mars'a insanlı bir görev için hazırlanırken, Ay'ın saniyede 950 megabit ve günde 12 terabayt kadar veriye ihtiyaç duyacağını öngörüyor.

Aquarian Space CEO'su Kelly Larson, "2021'de Ay'ın üzerinde ve çevresinde 13 iniş aracı, yörünge aracı ve gezici vardı" dedi. söz konusu açıklamada. "2030 yılına gelindiğinde, milyarlarca dolarlık bir ay ekonomisi yaratacak şekilde 200 civarında olacağız."

NASA, birbirleriyle bağlantı kuracak ve sonunda Dünya'daki iletişim altyapısına geri bağlanacak ay uydularını fırlatarak hizmetlerini geliştirmek için bir plan tasarlıyor. Röle uzay aracı Ajansın gelecekte astronotların yardımıyla keşfetmeyi hedeflediği Ay'ın uzak tarafı ve güney kutbu gibi ulaşılması zor kısımları için özellikle faydalı olacak. Ayrıca kurum, Ay yüzeyinde baz istasyonları gibi görev yapacak bir dizi yer istasyonu kurmayı planlıyor. Buradaki fikir, telefon hattı yerine internet ağına benzer şekilde çalışan bir ay iletişim sistemi yaratmaktır.

Aquarian Space ve Nokia'nın da aralarında bulunduğu özel şirketler, Ay'daki internet altyapısının geliştirilmesine katkıda bulunuyor. Kova Uzayı planlar Nokia, Ay için 4G hücresel ağ üzerinde NASA ile işbirliği yaparken, ilk ay iletişim uydularını 2025'in ikinci çeyreğine kadar fırlatmayı planlıyor. Nokia'nın kazandı NASA ile 14 milyon doların üzerinde bir sözleşme imzaladı ve ilk baz istasyonunu ve radyo ekipmanını önümüzdeki yıl bir SpaceX roketi aracılığıyla teslim etmesi planlanıyor.

Doğru navigasyon, büyük ölçüde hassas zaman işleyişine bağlıdır, çünkü bir şeyin tam konumunu belirlemede çok önemlidir. uydu navigasyon alıcısı . Satnav alıcısı, birden fazla uydu sinyalinin kendisine ulaşması için geçen süreyi ölçer ve bu zaman ölçümünü bir mesafe tahminine dönüştürür.

Şu anda, Ay'a yapılan her yeni keşif, uzay aracının saatlerinin karasal zamanla hizalanmasını sağlamak ve uzay aracı ile Dünya arasındaki iletişimi sağlamak için derin uzay antenlerinin yardımıyla Dünya'nın zaman çizelgesi üzerinde gerçekleştiriliyor. Ancak bu yaklaşım gelecekteki ay ortamında geçerli olmayacak.

bitti 250 ay görevi önümüzdeki on yılda planlanıyor. Bu görevler yalnızca Ay'ın üzerinde veya çevresinde aynı anda gerçekleşmeyecek, aynı zamanda birbirleriyle sık sık etkileşime girecek. Bu etkileşim, iletişimin aktarılmasını, ortak gözlemlerin yapılmasını veya randevu operasyonlarının gerçekleştirilmesini içerebilir.

Bunu dikkate alan uzay ajansları, Ay'da zamanın nasıl ölçüleceği konusunda tartışmalara başladı. Bu tartışmalar geçen yılın Kasım ayında ESA'nın Hollanda'daki ESTEC teknoloji merkezinde yapılan bir toplantıyla başladı.

"ESTEC'teki bu toplantıda, uluslararası kabul görmüş, tüm ay sistemleri ve kullanıcılarının başvurabileceği ortak bir ay referans zamanı tanımlamanın önemi ve aciliyeti üzerinde mutabakata vardık. Şimdi bunu başarmak için ortak bir uluslararası çaba başlatılıyor, ” söz konusu ESA navigasyon sistemi mühendisi Pietro Giordano.

“Zaman işleyişi ve zaman dağıtımı, navigasyon performansı ve birden fazla varlık arasında senkronizasyonu sürdürmek için çok önemlidir. Zaman bilgisi gözlem doğruluğunu önemli ölçüde etkiler. Konferans belgesinde, ölçüm zaman etiketlemesinde kullanılan kaynaklar arasındaki yanlışlıklar ve farklılıklar, gerçek yörünge konumuna göre sapmalar ortaya çıkarmaktadır.

Radyo ve optometri teknolojilerinde yaygın olarak kullanılan gözlemler arasında tek yönlü ve iki yönlü menzil ve Doppler ölçümleri bulunur. Bu gözlemler büyük ölçüde, Uluslararası Atom Saati (TAI) gibi standartlaştırılmış bir zaman ölçeğine referans verilmesi gereken kesin zaman damgasına dayanmaktadır.

Evrensel bir ay saati oluşturmak, Dünya ve Ay'daki saatlerin değişen çekim alanları nedeniyle farklı hızlarda çalışması nedeniyle benzersiz bir zorluk teşkil ediyor. Bu nedenle resmi bir ay zamanının nasıl olacağı açık değildir. Olasılıklardan biri, ay zamanının Koordineli Evrensel Zaman (UTC) ile senkronize olacak şekilde tasarlanmış bir saat sistemine dayalı olabilmesidir. Alternatif olarak, ay zamanı Dünya zamanından tamamen bağımsız olabilir, bu da Ay için özel olarak tasarlanmış benzersiz bir zaman sisteminin yaratılmasıyla sonuçlanabilir.

Buna göre Jeff Gramling'in tahmini Ay saati 24 saat içinde yaklaşık 56 mikrosaniye veya milyonda bir oranında ilerleme kaydedecektir. Kesin hız, ay yüzeyinde ve yörüngesinde farklı şekilde işleyen ay üzerindeki konumlarının bir fonksiyonu olacaktır.

Teknik bakış açılarının dışında jeopolitik, ay ekonomisinin inşasında önemli bir rol oynayacak. Ay'daki internet altyapısını şekillendiren kuruluş, ağ sağlayıcılarının nasıl işbirliği yapacağına ve ay web adreslerini nasıl tahsis edeceğine ilişkin yönergeler oluşturma yetkisine sahip olacağından önemli bir etkiye sahip olacak.

ABD'nin diğer ulusları ve uzay ajanslarını kendi kendisiyle uyumlu hale getirme çabalarına rağmen Artemis Anlaşmaları Ay'ın ve uzayın keşfine ve geliştirilmesine rehberlik etmeyi amaçlayan bir dizi uluslararası prensip olan bu anlaşmanın koşullarını tüm tarafların kabul edeceğine dair bir güvence bulunmuyor. Rusya ve Çin'in kendi başlarına işbirliği yaptığı dikkat çekiyor. ay girişimleri .

Etkili bir işbirliği için uluslararası topluluğun, Dünya'da kullanılan Uluslararası Karasal Referans Çerçevesine benzer, Ay'daki noktalar arasındaki mesafelerin hassas mesafelerinin doğru ölçümüne olanak tanıyan ortak bir "selenosantrik referans çerçevesi" üzerinde anlaşması gerekir. Bu tür özelleştirilmiş referans çerçeveleri, modern GNSS'nin (Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri) önemli bileşenleridir.

Bilim insanları zorlukların üstesinden gelmeyi başardıklarında,Geçit istasyonlar astronotların konaklamasına açık olacak ve periyodik Artemis fırlatmalarıyla desteklenecek. Ayrıca çok sayıda mürettebatsız görev de gerçekleştirilecek; her Artemis görevi tek başına çok sayıda Ay aracını serbest bırakacak CubeSats – ve ESA kendi kararını bırakacak Argonaut Avrupa Büyük Lojistik Lander .