رونمایی از یک شاهراه اطلاعاتی بین زمین و ماه برای آسانتر شدن سفرهای فضایی

سامانه گشت بزرگراه سیسلونار
هدف این پروژه توانایی برقراری ارتباط با زمین به طور همزمان برای ۲۰ مسافر و یا بیشتر از طریق تصویر، صدا یا ویدیو است؛ همچنین موقعیتیابی، ناوبری و زمانبندی نسبتا دقیق (PNT) را در طول پروازهای زمین-ماه و عملیات سطح ماه ارائه میکند؛ علاوه بر این، اهداف متحرک به کوچکی یک متر را در منطقه بین زمین و ماه که به عنوان فضای سیسلونار (CLSI) شناخته میشود، رصد و ردیابی میکند؛ سیسلونار، حجم فضایی است که شامل مدار ماهوارهها به دور زمین، فضای اشغال شده توسط مدار ماه و فضای بین آن است.

تیمی به رهبری یانگ منگفی (Yang Mengfei)، طراح ارشد ماموریت چانگ ای-۵ (Chang’e-5) چین مینویسد: «فضای سیسلونار به مرز جدیدی برای فعالیتهای انسانی تبدیل شده است. فعالیتهای فضایی در این منطقه قرار است در دهه آینده به سرعت گسترش یابد و دور جدیدی از رقابت جهانی را هدایت کند.»
به عنوان مثال، نیروی هوایی آمریکا در حال توسعه ماهوارهای به نام سامانه گشت بزرگراه سیسلونار (Cislunar Highway Patrol System به اختصار CHPS) برای نشان دادن توانایی خود در تشخیص، ردیابی و شناسایی اجرام مصنوعی در فواصل ماه است.
آژانسهای فضایی غیرنظامی در آمریکا، اروپا و ژاپن نیز زیرساختهای مشابهی را برای حمایت از اکتشافات علمی و عملیات تجاری در ماه پیشنهاد کردهاند که علی رغم برنامهریزیهای صورت گرفته هیچ کدام از آنها هنوز اجرایی نشده است؛ در حالی که چین یک فرصت منحصر به فرد برای به دست آوردن سهم قابل توجهی در صنعت فضایی نوظهور سیسلونار دارد.
از آنجایی که چین یک بازیگر اصلی در اکتشافات ماه و اعماق فضا است، برنامهریزی راهبردی برای پرهیز از ساخت و سازهای تکراری و بهینهسازی تخصیص منابع برای ماموریتهای آینده بسیار مهم است؛ این شامل فرودهای خدمه ماه، ساخت ایستگاه تحقیقاتی بینالمللی ماه و ماموریتهای اکتشافی در منظومه شمسی است.
فراهم کردن زیرساختهای سیسلونار توسط چین در سه مرحله :
- مرحله اول تمرکز بر پشتیبانی از ماموریتهای رباتیک و خدمه در ماه؛ با داشتن یک جفت ماهواره در مدارهای بیضی شکل ماه و یک ایستگاه کنترل در سطح ماه، این سامانه میتواند برای حداقل ۱۰ کاربر به طور همزمان ارتباط با منطقه قطبجنوبی قمر زمین را امکانپذیر کند.
مراحل فراهم کردن زیرساختهای سیسلونار - مرحله دوم سامانه را به ۱۰ ماهواره که به دور ماه، زمین و مکانهای خاصی معروف به نقاط لاگرانژ (Lagrange points) زمین-ماه میچرخند، گسترش میدهد که نقاط تعادل برای اجرامی با جرم کوچک تحت تاثیر گرانش دو جرم عظیم در مدار هستند. از نظر ریاضی، این شامل حل مسئله محدود سه بدنه (three-body problem) است.
دومین ایستگاه زمینی قمری نرخ انتقال داده را به ۵ گیگابایت در ثانیه و دقت ناوبری را تا ۱۰۰ متر برای منطقه قطب جنوب قمری بهبود میبخشد؛ ضمنا پیشرفتهای فناوری به شناسایی اهداف غیرهمکار در فواصل طولانی، از جمله اجرام متحرک با قطر ۱۰ متر در فضای نزدیک به ماه کمک میکند.
- مرحله سوم و نهایی شامل یک شبکه جامع از ۳۰ ماهواره، سه ایستگاه زمینی قمری و همچنین امکانات ارتباطی و ناوبری مبتنی بر زمین است. هدف آن دستیابی به نرخ انتقال داده ۱۰ گیگابایت در ثانیه و بهبود دقت ناوبری به ۱۰ متر برای فعالیتهای سطح ماه و ۵۰ متر برای سفرهای بین زمین و ماه است.
محققان تاکید میکنند: «توسعه زیرساخت سیسلونار باید از اصول توسعه مرحلهای و گسترش پویا پیروی کند؛ همچنین باید نیازهای سازگاری و همکاری بینالمللی را برای حمایت از آرمانهای چین به عنوان یک قدرت فضایی و پرورش صنایع جدید هوافضا در این کشور در نظر بگیرد.»