Ученые, инженеры и технологи NASA готовятся к новой эре исследований человека на Луне, которая включает в себя новую систему запуска, капсулу и лунно-орбитальный аванпост, который будет служить отправной точкой для космических полетов человека вглубь Солнечной системы.
Технологии, необходимые для устойчивого исследования Луны, должны быть мощными, многоцелевыми и быстрыми, по словам ученых.
Наследственная роль Годдарда в обеспечении связи между Землей и космическими аппаратами следующего поколения станет самым значительным вкладом центра в исследование Луны и Марса с помощью космической стартовой системы NASA космического корабля «Орион» и шлюза.
Системы на основе радиочастоты (RF) исторически состояли из обширной сети наземных антенн и наземных линий, а в последнее время спутников слежения и ретрансляции данных NASA или TDR. Эти системы уступают место оптической или лазерной связи. Хотя радиосистемы будут продолжать играть свою роль, лазерная связь сможет поддерживать спрос на видео высокой четкости и увеличение нагрузки на данные.
NASA также планирует добавить возможности лазерной связи на ретрансляционных спутниках следующего поколения на геосинхронной орбите-подобно созвездию TDRS на основе радио.
Для демонстрации операционной системы лазерной связи ожидается, что Годдард запустит демонстрацию ретранслятора лазерной связи, или LCRD, на борту космического корабля ВВС США, который будет работать на высоте 22 000 миль над поверхностью Земли на геосинхронной орбите. В течение всего срока службы миссии LCRD будут передавать данные, закодированные на пучки инфракрасного света, которые невидимы для человеческого глаза, между двумя терминалами Земли в Калифорнии и Гавайях.
Ожидается, что в 2021 году NASA продемонстрирует на Международной космической станции первую полностью работоспособную сквозную систему лазерной связи ILLUMA-T. Там разработанная Годдардом технология будет служить терминалом лазерной связи для космической станции, передавая данные с низкой околоземной орбиты на Землю через реле LCRD. Это продемонстрирует потенциал лазерной связи на скоростях, которые в 10-100 раз лучше, чем радиочастотные системы, используя меньшую мощность и массу.
Позже экипаж NASA будет летать на борту космического корабля Orion, чтобы путешествовать вокруг Луны и обратно с разработанной Годдардом оптической системой связи Orion.
Роль Годдарда в человеческом космическом полете не ограничивается коммуникациями. В эпоху Аполлона центр разработал несколько комплектов инструментов, и эта роль будет продолжена в следующую эру исследования Луны.
Шлюз NASA на орбите вокруг Луны станет форпостом для изучения лунной поверхности, проведения экспериментов и подготовки к космическим полетам в более отдаленные места назначения, а инструменты, которые могут быть использованы для нескольких целей, будут важны для оптимизации потенциальной науки и исследований.
NICER предназначен в первую очередь для изучения нейтронных звезд, но он также имеет встроенное программное обеспечение, которое использует данные синхронизации от пульсирующих нейтронных звезд для сшивания автономных навигационных решений, подобных тому, как глобальная система позиционирования, широко известная как GPS, предоставляет услуги позиционирования, навигации и синхронизации пользователям на Земле.
В этом году ожидается, что команда продемонстрируют еще одну потенциально новаторскую технологию с более хорошей полезной нагрузкой — рентгеновскую связь или XCOM в космосе. Несмотря на то, что XCOM очень рано начал свое развитие, он может открыть новое поколение коммуникационных технологий.
