Když vesmírná loď Orion v rámci mise Artemis I koncem minulého roku úspěšně obletěla Měsíc, ukázala světu, že lidé jsou na dobré cestě k tomu se na jeho povrch po desítkách let opět vrátit. Podobně ambiciózně koneckonců znějí i plány jednotlivých organizací. Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou (ESA) hodlá do roku 2025 vyslat na Měsíc roboty a v následujících letech zřídit na jeho oběžné dráze stálou lunární základnu. Přistání s posádkou je pak plánováno na druhou polovinu aktuální dekády.
Komplikaci však představuje fakt, že v současné době neexistuje žádný systém GPS, který by byl schopný člověka na Měsíc dopravit. Každá mise je proto zatím závislá na odborně vyškolených inženýrech, kteří ji řídí ze Země, což je do budoucna neudržitelné. Tedy minimálně za předpokladu, že bude jednotlivých misí přibývat.
Vesmírné agentury proto pracují na tom, aby součástí vesmírných lodí, které cestují na přibližnou vzdálenost 380 tisíc kilometrů mezi Měsícem a Zemí, byla satelitní navigace. Zcela nová navigační síť by pak měla vzniknout i kolem jediného přirozeného satelitu naší planety.
Orientace podle Země
Při pohybu kosmické lodi vesmírem je aktuálně jediným vztažným bodem právě Země, takže existuje obrovské množství slepých míst. To se koneckonců potvrdilo i při misi Artemis I. Jakmile se kosmická loď dostala za Měsíc, mohli inženýři několik minut jen zatajovat dech a doufat, že se bez úhony vynoří na druhé straně. „Je to velmi náročné a nákladné,“ komentuje pro Business Insider hlavní inženýr navigační vědecké kanceláře ESA Galileo Javier Ventura-Traveset, podle kterého je zapotřebí, aby byly kosmické lodě ve vesmíru schopné triangulovat svoji polohu a navigovat se bez údajů z domovské planety.
„Překvapivě nejlevnějším způsobem, jak dostat satelitní navigaci do hlubokého vesmíru, je využít družice kolem Země,“ přibližuje Elizabeth Rooneyová, vedoucí inženýrka společnosti Surrey Satellite Technology Ltd., která spolupracuje s ESA na vývoji satelitní navigace ve vesmíru. Tento přístup má podle ní ale hned několik velkých háčků. Hlavním z nich je skutečnost, že družice míří směrem k Zemi, tudíž je většina signálu blokována a přelévá se jen malá část. Ta je ve finále nedostatečná a ve větší vzdálenosti ještě slabší.
Aby se uvedený signál dal využít i přes své nedokonalosti, strávili inženýři desítky let vývojem citlivých detektorů. V roce 2019 tak díky nim dokázaly určit svoji polohu hned čtyři družice, a to ze vzdálenosti, jež odpovídá zhruba polovině cesty k Měsíci. Dalším krokem je pak detekce tohoto signálu na druhé polovině cesty.
ESA a NASA intenzivně zdokonalují své detektory a věří, že je budou moci otestovat již v následujících misích na Měsíc. Přijímač Evropské kosmické agentury nazvaný NaviMoon má být koneckonců vypuštěn na palubě družice Lunar Pathfinder už v roce 2025 nebo 2026. Organizace předpokládá, že její řešení umožní určit polohu družice s přesností na 60 metrů, díky čemuž by měla být schopná autonomní navigace kolem Měsíce. Výhodou NaviMoonu je pak též skutečnost, že váží pouhé čtyři kilogramy, a mohl by tak nahradit mnoho těžších zařízení na palubě kosmické lodi.
Odvrácená strana je bez pokrytí
Vedle výše zmíněného NASA pracuje zároveň na detektorech, které vyvíjí ve spolupráci s italskou kosmickou agenturou. Jejich cílem je vyslat první z těchto přijímačů na povrch Měsíce v roce 2024, a to konkrétně v rámci experimentu Lunar GNSS Receiver Experiment. „Mezi ESA a NASA probíhá tak trochu přátelský konkurenční závod o to, kdo přenese pozemský satelitní signál na Měsíc,“ popisuje zástupce ředitele amerického národního úřadu James Joseph Miller.
Signál ze zemských družic může momentálně dostat kosmické sondy až na Měsíc, ale jakmile budou na povrchu, přestane být užitečný, protože dosáhne jen na ta místa, která jsou viditelná ze Země. To jinými slovy znamená, že odvrácená strana je mimo dosah. Proto je v plánu poskytnout Měsíci vlastní flotilu komunikačních a navigačních satelitů, nazvanou Moonlight Initiative, jejímž prvním uzlem by byla družice NASA Pathfinder.
Ventura-Traveset uvedl, že cílem ESA je otestovat základní infrastrukturu Moonlightu do roku 2027 a komplexnější infrastrukturu do roku 2030. NASA rovněž pracuje na vybudování vlastní sítě nazvané LunaNet. Dalším uzlem budoucí kosmické sítě by měla vesmírná stanice NASA Gateway, kterou chce agentura vyslat na oběžnou dráhu Měsíce. „Představovali bychom si takovou architekturu, která by zahrnovala spolupráci družic NASA i ESA,“ přibližuje Miller.
Kromě toho má návrat lidí na toto kosmické těleso také svůj komerční aspekt. „Návštěvníci Měsíce budou muset být schopni komunikovat se Zemí, efektivně spolu hovořit a bavit se,“ konstatuje Ventura-Traveset s tím, že v budoucnu by měsíční osadníci mohli mít přístup k vysokorychlostnímu internetu, videokonferencím s blízkými na Zemi, streamování pořadů i vytváření vlastního obsahu z vesmíru.
