MIT entwickelt lasersystemgestütztes Navigationssystem für autonome Missionen

Technik und Auswirkungen

Laser-basierter Leuchtturmsystem Das LightHOUSE-Projekt besteht aus einer kleinen Satellitenformation, die auf Umlaufbahnen bis zu einer Hhe 1,6 Millionen Kilometern ber der Erde platziert wird. Diese Umlaufbahnshhe liegt weit jenseits des geostationren quators in etwa 35.786 Kilometern Hhe.

Das System reproduziert die groe Winkelvielfalt, die angeboten wird, im zislunaren Bereich. Die Satelliten im System etablieren Laserverbindungen mit den Zielraumfahrzeugen, um Zeitstempel und Kommunikationsdaten auszutauschen.

Gleichzeitig erfassen sie die Raumfahrzeuge vor dem Hintergrund der Sterne, um eine dreidimensionale Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung durchzuführen. Die damit gewonnenen Echtzeit- und autonomen Navigationsdaten reduzieren den Bedarf an Kurskorrekturmanövern, ermöglichen eine Einsparung an Treibstoff und entlasten das Deep Space Network (DSN).

Technik und Auswirkungen

Technische Details zur Entlastung der Last LightHOUSE konzentriert die technischen und operativen Lasten nicht auf die Nutzerfahrzeuge, sondern auf die Satelliten selbst. Die Satelliten-Fernlichter sind mit Teleskopen ausgestattet, deren Öffnung mehrere Zentimeter beträgt, und mit Laser-Sendern, deren Leistung im Bereich.

Im Gegensatz dazu genügen bei den Raumfahrzeugen am Nutzerort Öffnungen im Zentimeterbereich und Laser im Milliwatt-Bereich. Dieses asymmetrische Design ermöglicht es der neuen Navigationsinfrastruktur, in einem sehr breiten Spektrum, ohne die Gewicht- und Energiebudgets zu belasten.

Die Positionierung in hoher Umlaufbahn überwindet auch die physikalischen Hindernisse, die das Deep Space Network (DSN) nicht bewältigen kann.

Zum Beispiel konnte die während der

Zum Beispiel konnte die während der Artemis-II-Mission verursachte Kommunikationsunterbrechung von, die beim Vorbeiflug hinter dem Mond auftrat, durch die Position der LightHOUSE-Satelliten in hoher Umlaufbahn verhindert werden.

Satelliten in ausreichender Höhe können selbst eine direkte Sichtverbindung zu Fahrzeugen auf der dunklen Seite des Mondes aufrechterhalten. Finanzanalyse und Zukunft des Projekts Das Team des MIT Lincoln Laboratory setzt seine Arbeit fort, um diese neue Architektur durch Analyse, Simulation und Laborexperimente zu optimieren.

Die Installation eines voll ausgebauten LightHOUSE-Systems wird auf Kosten ätzt. Angesichts der Kosten für Weltrauminfrastruktur gilt diese Summe als angemessen.

Markt und Strategie

Zum Vergleich: Die Kosten für einen einzelnen DSN-Schüsselantennen variieren zwischen 85 und 100 Millionen US-Dollar, während die jährlichen Betriebskosten des globalen GPS-Systems etwa 1,8 Milliarden US-Dollar betragen.

Die Technologie basiert auf dem in den O2O-Programmen der zuvor erfolgreich abgeschlossenen TBIRD- und Artemis-II-Missionen durch das MIT Lincoln Laboratory angesammelten Know-how für optische Kommunikation sowie auf den Bildgebungstechnologien, die für NAsAs Psyche-Mission entwickelt wurden.