Bradley Cheetham es cofundador y director ejecutivo de Advanced Space, con sede en Colorado. Este artículo fue contribuido a Space.com Voces de expertos: editorial y perspectivas.
El 28 de junio de 2022, piedra angular Lanzado al espacio en un cohete dedicado como la primera misión del programa Artemis, marcando el comienzo de una nueva generación de exploración, desarrollo y asentamiento lunar. Liderados por la NASA y su participación global, estamos entrando en un período que definirá el futuro de la exploración espacial: la generación de Artemisa.
Como ingenieros de CAPSTONE, nuestro equipo ha aprendido de primera mano los desafíos de las misiones lunares. Desde anomalías en los contactos y la propulsión hasta sospechas de perturbaciones radiológicas, viaje a luna Y la operación no es una tarea fácil. Sin embargo, durante estos desafíos, lo mejor de la industria se unió y prevaleció; dicha alineación es la clave para el desarrollo lunar exitoso a largo plazo.
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Navega hacia la próxima Era de la Exploración
La sostenibilidad de las futuras operaciones de la misión en la luna se determinará en los próximos años. CAPSTONE pronto siguió a la luna Artemisa 1la nave espacial coreana Lunar Pathfinder (kplo), Y El módulo de aterrizaje lunar de iSpace. En los próximos meses y años, se lanzarán misiones que respaldan el programa Lunar Commercial Payload Services (CLPS) de la NASA junto con otras misiones internacionales y una misión Oracle del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea. Todas estas misiones, y muchas más, apuntan a una necesidad urgente de desarrollo continuo de infraestructura que pueda escalar para satisfacer las necesidades cambiantes de una variedad de misiones en la luna.
Parafraseando a Aristóteles, somos mejores cuando trabajamos juntos. CAPSTONE – el resultado del trabajo de Advanced Space, NASA, laboratorio de cohetesTerran Orbital, Stellar Exploration y más: fue un esfuerzo de colaboración. CUANDO CAPSTONE encontrar una anomalía Y giraba tan rápido, a cientos de miles de kilómetros de la Tierra, que fue el tremendo apoyo del equipo y los recursos de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA lo que nos permitió volver a encarrilarlo. No es exagerado decir que sin este apoyo la misión no habría llegado a la Luna.
Este es un símbolo de cómo nuestra industria se ha unido para superar la adversidad. Como el sistema de comunicación científica más grande y sensible del mundo, el DSN Es un activo nacional y necesita apoyo de infraestructura adicional para satisfacer la creciente demanda de los planificadores de misiones lunares.
A medida que las misiones gubernamentales y comerciales continúan madurando y aumentando en número y alcance, la infraestructura requerida para respaldar las operaciones en la Luna debe abarcar toda la cadena de valor. nosotros necesitamos cohetesnaves espaciales, módulos de aterrizaje, sitios de seguimiento en tierra y las personas que tienen el conocimiento, la experiencia y la confianza para llevar a cabo estas tareas desafiantes. La necesidad de vehículos de lanzamiento y naves espaciales/módulos es un tema continuo y operativo, pero el éxito depende completamente de los sistemas y las personas necesarias para comunicarse, navegar, planificar y operar estas misiones.
Comunicaciones escalables desde la luna
La comunicación es un requisito previo para una exploración espacial exitosa. Cuando la nave espacial CAPSTONE viajó más de 1 531 949 kilómetros (951 900 millas) desde la Tierra en su camino a la Luna, usando transferencia balística altamente eficiente a la Luna, el satélite del tamaño de un horno de microondas se comunicó con los operadores a través de una pista de 34 metros de ancho (112 pies) plato. Por contexto, 34 metros es más que el tamaño de un campo de béisbol, y estos platos deben rastrear sus objetivos en el espacio profundo usando motores grandes mientras mantienen la calidad de la señal.
Estas estaciones de Deep Space Network se utilizan para apoyar misiones en todo el mundo. Sistema solar. Su rendimiento no solo está limitado por el tamaño del plato, sino que también está habilitado por la electrónica de alta fidelidad y un equipo de personal de apoyo que está completamente dedicado a sus funciones. A medida que avancemos, el crecimiento y el desarrollo de la Luna dependerán de la capacidad adicional que proporcionemos para apoyar la comunicación y la navegación de las naves espaciales en su camino hacia la Luna y su trabajo en ella.
Estamos en un punto de inflexión crítico donde las operaciones seguras y transparentes en el espacio lunar requieren mejoras en la navegación, la conciencia, los datos y las comunicaciones. Esto requerirá una participación amplia y global. Los nuevos sistemas de aumento de DSN no tendrán los mismos requisitos de rendimiento, pero ayudarán absolutamente a las misiones a devolver datos y respaldar las operaciones en la luna. Estos sistemas no reemplazarán la necesidad de un DSN, pero si están diseñados e implementados de manera que mantengan la escalabilidad y la capacidad de implementar nuevas tecnologías, representarán el aumento crítico de capacidad que requerirá la demanda futura. Las innovaciones en infraestructura espacial, como satélites para transmitir comunicaciones y tecnologías astronáuticas, ayudarán a expandir las capacidades actuales para satisfacer la demanda futura.
Estos sistemas espaciales enfrentarán muchos desafíos, algunos de los cuales CAPSTONE ya se está enfocando en superar utilizando los conocimientos que hemos obtenido al trabajar en la Luna durante más de 150 días. El relé de comunicaciones espaciales ya ha permitido una ciencia increíble en la órbita terrestre y en el espacio. Marte; El despliegue de esta capacidad en la Luna es esencial para aliviar un cuello de botella emergente y abrir esta región crítica del espacio para la exploración científica y el desarrollo comercial. Creemos que las futuras misiones utilizarán soluciones cada vez más escalables y automatizadas para satisfacer las necesidades de navegación y comunicaciones. La nave espacial navega en la luna, sin el beneficio de estar en todas partes GPS Signals, es un reto complejo. La realización de esta navegación utilizando mediciones terrestres y herramientas de operaciones terrestres ha sido demostrada una y otra vez por entidades gubernamentales y comerciales por igual. El próximo desafío será implementar las tecnologías de navegación para que la nave espacial lunar pueda realizar parte de esta función a bordo e, idealmente, con una participación reducida del sector de seguimiento en tierra.
A medida que avanzan más misiones a la luna, los recursos limitados de las redes terrestres globales deben priorizarse, siempre que sea posible, para devolver los datos de la misión. Las operaciones de rutina necesitan una solución más escalable. Hasta este momento, CAPSTONE está trabajando para demostrar varios enfoques de navegación nuevos que creemos que serán parte de permitir el rápido crecimiento de las misiones lunares en los años venideros. Aprendemos mucho de estas constantes experiencias de vuelo; como todos sabemos, ¡hay algunas cosas que simplemente no puedes saber hasta que vas!
Generación Artemis volar
Si bien es fácil concentrarse en el hardware, debemos reconocer que el aprendizaje, la experiencia, la intuición y la capacidad para llevar a cabo estas tareas residen en las personas. Estas personas forman parte de equipos que ganan experiencia y merecen reconocimiento. Estas personas son la esperanza del futuro.
La Generación de Artemisa se define por un período de tiempo y un grupo de personas que colectivamente buscarán dejar un legado para las generaciones futuras de la misma manera. Apolo Jill llegó a la luna hace 60 años. Juntos, estos equipos gubernamentales y de la industria superarán desafíos, alcanzarán hitos emocionantes y llevarán a la humanidad de regreso a la Luna, esta vez para sobrevivir.
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