Mientras la campaña Artemisa lleva a la humanidad a la Luna y eventualmente a Marte, la Nasa está perfeccionando sus tecnologías de navegación y posicionamiento de última generación para guiar una nueva era de exploración lunar. Una demostración de tecnología que ayuda a allanar el camino para estos desarrollos es la carga útil del Experimento del Receptor GNSS Lunar (LuGRE), un esfuerzo conjunto entre la Nasa y la Agencia Espacial Italiana (ASI) para demostrar la viabilidad de utilizar las señales GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite) existentes para posicionamiento, navegación y cronometraje en la Luna.
Durante su viaje en una próxima entrega a la Luna como parte de la iniciativa CLPS (Servicios de Carga Lunar Comercial) de la Nasa, LuGRE demostraría la adquisición y el seguimiento de señales de las constelaciones GPS de EEUU y Galileo GNSS de la Unión Europea durante el tránsito a la Luna, durante la órbita lunar y, finalmente, hasta dos semanas en la propia superficie lunar.
La carga útil LuGRE es una de las primeras demostraciones de recepción de señales GNSS y navegación en la superficie lunar y sus alrededores, un hito importante para el acceso de las misiones lunares a la tecnología de navegación y posicionamiento. Si tiene éxito, LuGRE demostraría que las naves espaciales pueden utilizar señales de los satélites GNSS existentes a distancias lunares, reduciendo su dependencia de estaciones terrestres para la navegación lunar.
En la actualidad, las constelaciones GNSS respaldan servicios esenciales como la navegación, la banca, la sincronización de la red eléctrica, las redes celulares y las telecomunicaciones. Las misiones espaciales cercanas a la Tierra utilizan estas señales en vuelo para determinar información operativa crítica como la ubicación, la velocidad y el tiempo.
La Nasa y la ASI quieren ampliar los límites de los casos de uso del GNSS. En 2019, la misión Magnetospheric Multiscale (MMS) batió el récord mundial de adquisición de señal GPS a mayor distancia, a 187.000 kilómetros de la superficie de la Tierra, casi la mitad de los 382.000 kilómetros que separan la Tierra de la Luna. Ahora, LuGRE podría duplicar esa distancia.
“El GPS hace que nuestras vidas sean más seguras y viables aquí en la Tierra”, dijo Kevin Coggins, administrador asociado adjunto de la Nasa y director del Programa SCaN (Comunicaciones y Navegación Espacial) en la sede de la Nasa en Washington. “Mientras buscamos extender la humanidad más allá de nuestro planeta natal, LuGRE debería confirmar que esta extraordinaria tecnología puede hacer lo mismo por nosotros en la Luna”.
Los sistemas de navegación y comunicación espacial fiables desempeñan un papel vital en todas las misiones de la Nasa, ya que brindan conexiones cruciales entre el espacio y la Tierra, tanto para misiones tripuladas como no tripuladas. Mediante una combinación de activos gubernamentales y comerciales, las redes de espacio cercano y espacio profundo de la Nasa respaldan la ciencia, las demostraciones tecnológicas y las misiones de vuelos espaciales tripulados en todo el sistema solar.
“Esta misión es más que un hito tecnológico”, afirmó Joel Parker, responsable de políticas de posicionamiento, navegación y cronometraje en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la Nasa en Greenbelt, Maryland. “Queremos hacer posible más y mejores misiones a la Luna para el beneficio de todos y queremos hacerlo junto con nuestros socios internacionales”.
La carga útil de recopilación de datos LuGRE combina la ingeniería de sistemas y la gestión de misiones dirigidas por la Nasa con el software y hardware del receptor desarrollado por la ASI y su socio industrial Qascom: el primer hardware construido en Italia que opera en la superficie lunar.
Los datos que LuGRE recopila tienen como objetivo abrir la puerta al uso del GNSS en todas las misiones lunares, no solo en las de la Nasa o la ASI. Aproximadamente seis meses después de que LuGRE complete sus operaciones, las agencias publicarán los datos de sus misiones para ampliar el acceso público y comercial a la investigación lunar con GNSS.
“Un proyecto como LuGRE no es solo cosa de la Nasa”, dijo Lauren Konitzer, ingeniera de diseño de misiones y navegación del Centro Goddard de la Nasa. “Es algo que estamos haciendo en beneficio de la humanidad. Estamos trabajando para demostrar que el GNSS lunar puede funcionar y estamos compartiendo nuestros descubrimientos con el mundo”.
La carga útil LuGRE es uno de los 10 experimentos científicos financiados por la Nasa que se lanzarán a la superficie lunar en esta entrega a través de la iniciativa CLPS de la Nasa. A través de CLPS, la Nasa trabaja con empresas estadounidenses para proporcionar contratos de entrega y cantidad para entregas comerciales con el fin de promover la exploración lunar y el desarrollo de una economía lunar sostenible. A partir de 2024, la agencia tiene 14 socios privados contratados para misiones CLPS actuales y futuras.
Demostraciones como LuGRE podrían sentar las bases para sistemas de navegación basados en GNSS en la superficie lunar. La combinación de estos sistemas existentes con las nuevas soluciones de navegación específicas para la Luna tiene el potencial de definir cómo navegarán todas las naves espaciales por el terreno lunar en la era Artemisa.
La carga útil es un esfuerzo colaborativo entre el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la Nasa y la ASI. La financiación y la supervisión de la carga útil LuGRE provienen de la oficina del Programa SCaN de la agencia. Fue elegida por la Nasa como una de las 10 demostraciones de investigación y tecnología financiadas para su entrega a la superficie lunar por Firefly Aerospace Inc, un vuelo bajo la iniciativa CLPS de la agencia.
