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为下一次登月做准备,NASA研制月球GPS帮宇航员导航

据美国太空新闻网站报道,当下一代宇航员在月球表面登陆时,很可能是在2024年,美国宇航局计划使用月球全球定位系统,帮助宇航员完成定位操作。

像这样的月球定位系统可?#21592;?#20813;上世纪六七十年代困扰阿波罗号宇航员的导航问题再次出现,众所周知,月球表面很难进行导航,因为单凭人类肉眼很难辨别月球地标的距离和大小,与地球不同的是,月球没有大气层柔化月平线。

阿波罗号宇航员有时在判?#26174;?#22353;距离时会遇到困难,陨?#28216;?#32622;是基于探测器高?#23637;?#36947;图像,并在地图上进行标记,例如:阿波罗14号宇航员,他们预?#39057;?#36798;一个陨坑地点仅30米距离,但?#23548;示?#31163;却存在差异。

因此,鉴于美国宇航局再次关注载人登月任务,该机构正在研发一种特殊接收器,可以从月球轨道接收所有GPS定位信号,GPS?#35272;?4-32颗在地球上空运行的人造卫星,是颇受人们欢迎的定位工具,应用领域从跟踪设备至车辆导航系统,它已完全渗透人们的现代生活。

如果一切按计划进行,美国宇航局将建造一个月球接收器,能够接收地球轨?#20048;?#22260;GPS卫星的信号,这些月球GPS信号将支持美国宇航局猎户座飞船和月球深空门户空间站(NASA计划建造)的导航操作和地面通讯。

美国宇航局在一份声明中称,GPS系统是由3个部分组成:人造卫星、地面信号站和接收系统,就像智能手机?#25512;道?#30340;GPS系统一样,它能够?#20013;?#25509;收人造卫星发出的信号,同时,接收器通过计算它与4颗或者更多卫星的距离来确定位置。

月球GPS不是在地面?#20540;?#23548;航,太空飞船可能不?#23186;?#35013;配先进GPS接收器,能够精确绘制地图数据,帮助宇航员在地球、月球和浩瀚宇宙中定位。

近几十年,美国宇航?#36136;?#29616;多艘飞船近月轨道导航通讯,但是定位数据来自于美国宇航局通讯网络,GPS可以支持多颗人造卫星,并从其他美国宇航局网络获取宝贵的带宽资源,当前月球GPS定位系统存在一个?#38469;?#25361;战——GPS在?#31995;?#30340;高度,也就是卫星轨道20115公里以下,是最精确的,但是美国宇航局已将GPS导航扩展至更高的轨道位置,用于地球同步运行环境卫星(GOES)和磁层多量程任务(MMS),同时,美国宇航局相信GPS导航可能伸展更高的轨道位置。

美国宇航局戈达德航天中心工程和系统分析部门首席?#38469;?#19987;家?#37319;?#31859;歇尔(Jason Mitchell)说:“事实上,磁层多量程任务已实现接近月球一半的距离。”目前,研究小组计划在磁层多量程任务导航GPS系统的基础上,研发更好的电?#30001;?#22791;、天线?#38469;?#21644;更精准的时钟。

GPS可使用原子钟来计算信号在人造卫星之间传输所需的时间,?#27426;?#23545;信号进行三角测量,从而确定目标的具体位置。戈达德航天中心现已研制一种更好的GPS接收器,它不仅?#35270;?#20110;月球探索任务,还能用于小型人造卫星“增生计划”。

目前轨道最新GPS接收器概念是“NavCube”,它结合了磁层多量程任务导航GPS?#22836;?#34892;计算平台“SpaceCube”的功能,近期,“NavCube”已发送至国际空间站,将用于测试GPS信号处理,同时演示如何在太空中实现超高速X射线通信。

美国宇航?#30452;?#31034;,“NavCube”的GPS处理能力结合月球距离接收器,应该能满足宇航员在月球上的GPS定位操作,目前,研究小组计划今年下半年完成原型设计,然后在太空中测试月球GPS原?#22270;际酢?/p>


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但值得注意的是有两个问题,一个是投资带来的成本问题,在新东方公布的2019财年第四季度数据中,长期投资产生的损失超过3000万美元,这一点好未来也存在。据亿欧网报道,好未来2020财年第一季度产生净亏损,而投资项目减值支出金额超过8000万美元,成为亏损主要原因之一。可见这一项目并不容易成功,投资是个长期的过程,因此短期内这些投资业务对新东方的营收增长可能没有帮助,甚至拖后?#21462;?/div>
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