جی پی اس در ماه

آیا برای تعیین موقعیت و مسیریابی، جی پی اس در ماه کار می‌کند؟

GPS را باید محبوب‌ترین سرویس مسیریابی ماهواره‌ای دانست. یک سوال جالب درباره این سیستم ناوبری، کارکرد صحیح یا اختلال جی پی اس در ماه است. ناسا به این پرسش پاسخ داد.

یکی از اهداف کاوشگران بعد از سفر به ماه تحت پروژه Artemis ناسا، جمع‌آوری یخ از یکی از حفره‌های واقع در قطب جنوب این قمر است. آن‌ها برای رسیدن به این منطقه نیازمند دریافت راهنمایی و مسیریابی دقیق هستند.

گاوشگران ابزارهای متعددی در ماموریت آتی در اختیار خواهند داشت. این ابزارها برای سفر به ماه، جابه‌جایی در آن، کندن زمین و دیگر اهداف کارایی دارند. متاسفانه هنوز برای کمک به آن‌ها به منظور مسیریابی درست روی قمر کره زمین راهکار دقیقی وجود ندارد. اما توجه به ماهواره‌ای بودن GPS و قرارگیری ماهواره‌های این سیستم در مدار زمان، آیا می‌توان روی کاربرد جی پی اس در ماه حساب کرد؟

روی کره زمین، سیستم‌های مسیریابی ماهواره‌ای نحوه زندگی انسان‌ها را تغییر داده‌اند. با وجود تعدد سرویس‌های این چنینی، جی پی اس متعلق به آمریکا محبوب‌تر بوده و کاربرد بیشتری دارد. در سیاره آبی، این سیستم ناوبری، موقعیت کاربر را تشخیص داده و می‌تواند وی را برای رفتن به مقصد مورد نظرش راهنمایی کند. آیا حین استفاده از GPS در ماه نیز چنین اتفاقی رخ خواهد داد؟ اگر منتظر شنیدن جواب منفی از سوی دانشمندان ناسا هستید، هنوز به توانایی بالای سیستم‌‌های ناوبری ماهواره‌ای پی نبرده‌اید! بله، جی پی اس صدها هزار کیلومتر دورتر از زمین همچنان قابل استفاده است!

می‌توان از جی پی اس در ماه استفاده کرد!

دو دانشمند در مرکز تحقیقاتی Propulsion Laboratory ناسا محاسباتی درباره امکان بهره بردن از GPS روی قمر کره زمین انجام دادند. از نظر تئوری و محاسباتی این کار ممکن بوده و جی پی اس با دقتی بالا در ماه کاربرد دارد. به عبارتی سیگنال‌های ماهواره‌های جی پی اس که نزدیک به سطح کره زمین قرار گرفته‌اند، از نظر تئوری و بر اساس محاسبات ریاضی، در فاصله ۳۸۵ هزار کیلومتری نیز قابل دریافت هستند. ۳۸۵ هزار کیلومتر، فاصله سطح زمین تا ماه است. این در حالی است که ماهواره‌های موقعیت‌یاب در فاصله ۲۰ هزار کیلومتری از زمین قرار گرفته‌اند.

در تحقیق دانشمندان مرکز تحقیقاتی Propulsion Laboratory، نقشه‌ای از مدار ماهواره‌های مورد استفاده در سیستم‌های مسیریابی GPS (آمریکا)، گالیلئو (اروپا) و گلوناس (روسیه) کشیده شد. در مجموع از این سه سیستم، ۸۱ ماهواره‌ در نظر گرفته شد. در بیشتر این ماهواره‌‌ها، آنتن‌های ارسال و دریافت سیگنال به صورت مستقیم رو به سطح کره زمین گرفته شده‌اند.

با این حال سیگنال‌های ارسالی به سمت فضای نامتناهی نیز ارسال می‌شوند. ارزیابی‌ها نشان داد قدرت سیگنال‌ها به اندازه‌ای است که حتی یک دریافت‌کننده سیگنال کامپکت نیز بتواند آن‌ها را روی سطح ماه دریافت کند! چنین دریافت کننده‌ای باید داخل سفینه مورد استفاده در سفر به ماه قرار بگیرد. از بین این ۸۱ ماهواره‌ای، بسته به موقعیت کره زمین و ماه با یکدیگر، سیگنال‌های حداقل ۵ و حداکثر ۱۳ ماهواره‌ای به صورت مستمر قابل دریافت هستند. با در نظر گرفتن فاصله حدود ۳۶۵ هزار کیلومتری بین ماهواره‌های سیستم‌ها مسیریابی نام برده با سطح ماه، دقت در موقعیت یابی به ۲۰۰ الی ۳۰۰ متر افزایش پیدا می‌کند.

در شبیه‌سازی کامپیوتری به منظور ارزیابی امکان استفاده از جی پی اس در ماه دانشمندان Propulsion Laboratory تلاش کردن راهکارهایی به منظور افزایش دقت این سیستم حین استفاده روی قمر کره زمین ارائه کنند. یک راهکار فوق‌العاده اما بسیار دشوار، قرار دادن ماهواره‌هایی اطراف قمر ماه به منظور رله کردن سیگنال‌های دریافت شده از ماهواره‌ای اطراف سیاره آبی است!

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

۲ دیدگاه

  1. واقعا جالب بود
    ولی خوب چیزی که هست اینه که همیشه اون چیزی که ما محاسبه میکنیم درست از آب در نمیاد و باید حتما آزمایش بشه

  2. سلام مطلب خوبی بود ولی من در هواپیمای اهواز به مشهد جی پی اس گوشی را روشن کردم روی نقشه افلاین ایران گوگل مپ اصل نشون نمیداد کجا هستم عدم دریافت سیگنال میزد ولی به محض نشستن هواپیما جی پی اس کار کرد ایا ارتباطی بین سرعت هواپیما یا ارتفاع وجود دارد که باعث عدم سیگنال جی پی اس شده است