يتقدم تطوير منارات الملاحة القمرية من قبل وكالة ناسا بشكل كبير. ستتيح هذه المنارات للمركبات الفضائية المستقبلية تحديد مواقعها وتحديد الموقع والسرعة والوقت بدقة كبيرة. هناك حضور بشري متزايد بالقرب من القمر ، حيث تستمر الأنشطة على سطحه وقربه وحوله في الازدياد. هذه الوسائل الملاحية ضرورية للسماح للمركبات الفضائية والأشخاص بالعثور على طريقهم. على غرار الطريقة التي يوفر بها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على الأرض إشارات الملاحة ، فإن منارات الملاحة القمرية مصممة للقيام بنفس الشيء.
تم إنشاء منارة الملاحة S-band المعروفة باسم Lunar Node 1 (LN-1) للاستخدامات القمرية. كجزء من جهود خدمات الحمولة القمرية التجارية (CLPS) التابعة لوكالة ناسا ، تم بناؤها مؤخرًا في مركز مارشال لرحلات الفضاء (MSFC). ومن المقرر حاليًا إطلاق المهمة في الربع الأول من عام 2023. إن مركبة الهبوط القمرية NOVA-C ، التي طورتها شركة Intuitive Machines ، ستنقل LN-1 إلى سطح القمر.
هدف LN-1 هو إظهار الأنظمة الملاحية التي يمكنها تمكين العمليات السطحية والمدارية القريبة حول القمر. بالإضافة إلى ذلك ، سيعملون على تعزيز الاستقلالية وتقليل الاعتماد على موارد الاتصال الأرضية المستخدمة بكثافة مثل شبكة الفضاء العميقة التابعة لناسا. سيتم نقل بيانات الحالة والتوقيت إلى الأرض بواسطة LN-1 طوال المهمة. سيتم تسجيل البيانات بواسطة المحطات الأرضية DSN لتقييم الأداء. يجب أن تكون العديد من المراجع مرئية للمستخدمين في وقت واحد لتقديم حل في الوقت الفعلي مشابه لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يمكن تضمين الأجهزة والإمكانيات من LN-1 في بنية تحتية أكبر بكثير بمجرد إنشاء شبكة الاتصالات القمرية هذه.
يستفيد تصميم LN-1 من أجزاء CubeSat وخوارزميات نظام تحديد المواقع المستقل للمركبات الفضائية المتعددة (MAPS). من خلال هذا ، يتيح التصميم تحديد المواقع المستقلة للمركبة الفضائية باستخدام القياسات الملاحية. سيتم استخدام راديو LN-1 لأداء العديد من الأشياء. وهي تشمل نطاقًا غير متماسك قائم على الضوضاء الزائفة (PN) وأحادي الاتجاه وتتبع دوبلر بالإضافة إلى عرض خوارزميات الخرائط. الهدف هو توفير طرق ملاحة بديلة ومقارنات لتقييم الأداء. تُظهر نماذج LN-1 CAD الحجم الصغير للحمولة الصافية LN-1 ، ويسمح بناؤها المعياري بدمجها بسهولة في مجموعة من المركبات المضيفة.
بدأ الاختبار مع المحطات الأرضية التشغيلية المتوقعة بعد انتهاء حمولة LN-1 وتسليمها. من خلال هذه الاختبارات ، تم بنجاح إنشاء توافق RF بين DSN وحمولة LN-1. أكد العرض التوضيحي أن DSN قادر على استقبال إشارات اتصالات النطاق S في جميع أساليب التشغيل المقصودة. هذه الأوضاع ضرورية لتحليل القياس عن بعد وبيانات المدى من LN-1.
قد يصبح التنقل في الأصول القمرية المستقلة في المستقبل ممكنًا بفضل هذه التكنولوجيا الجديدة وخوارزميات MAPS التي أثبتها LN-1. يتم تطوير الإصدارات المستقبلية من LN-1 بواسطة فريق MSFC. وسوف توفر تغطية واسعة لسطح القمر. أثناء حدوث ذلك ، ستستثمر ناسا في مرافق الاتصالات والملاحة في مدار القمر والمناطق القريبة منه. سيركز تطوير هذه الحمولة اللاحقة على ثلاث وظائف حيوية: إجراء عرض توضيحي للملاحة بين المركبات الفضائية ، وضمان بقاء القمر ليلاً على متن الحمولة ، وتعزيز نضج الإشارة لتلبية معيار LunaNet للتشغيل البيني للتكامل والتشغيل والتوافق مع NASA الأصول المخطط لها.
