Nieuw maanreferentiesysteem ontworpen om GPS op de maan mogelijk te maken

Artistieke impressie Lunar Gateway Credits; NASA

Om NASA’s Apollo maanmissies in de jaren ’60 en ’70 van de vorige eeuw een succes te maken bracht men voorafgaand aan de maanreizen de maan zo gedetaileerd mogelijk in kaart. Dit werd gedaan door het Defense Mapping Agency. Dit DMA is inmiddels verworden tot het National Geological Intelligence Agency (NGA). Recent werd bekend dat het NGA in samenwerking met NASA alsook de US Geological Survey (UGS) en de US Space Force (USSF) een nieuw maanreferentiesysteem gaat ontwikkelen om civiele en militaire ruimteoperaties (denk bv aan Artemis, Lunar Gateway) te ondersteunen. Dit nieuwe positionerings- en navigatiesysteem om (on)bemande ruimteschepen zo goed mogelijk rond het oppervlak van de maan te leiden moet, ‘zo nauwkeurig en veilig worden als GPS op aarde’. Laatstgenoemde uitspraak werd gedaan door de vice-directeur van het NGA, Frank Whitworth, eind mei j.l. op het GEOINT 2023-symposium.

“Het maangeodetische systeem is waarschijnlijk de eerste van vele hemellichaamreferentiesystemen waarmee het NGA de komende jaren zal worden belast,” aldus Whitworth, “maar het NGA is ook van plan planetaire verkenning buiten de maan te gaan ondersteunen.” Zowel in technisch als in wetenschappelijk opzicht, is het een enorme uitdaging. Het systeem moet een ‘equivalent van het WGS 84′ worden. Het World Geodetic System 1984 (WGS 84) is een driedimensionaal coördinatenreferentieframe voor het vaststellen van breedtegraad, lengtegraad en hoogte voor navigatie en positionering. Het is een wereldwijd geodetisch referentiesysteem voor de aarde dat wordt gebruikt voor kaarten, grafieken, geopositionering en navigatie. Het nam jaren in beslag om te ontwikkelen.

Maanreferentiesysteem Credits; NGA

Voor maancommunicatie- en navigatietechnologieën werkt men nu met de LunaNet-architectuur van NASA. Maar de geodetische gemeenschap en NASA werken inmiddels ook al nauw samen aan het nieuwe ontwerp voor wat betreft het bouwen van referentiekaders. “De zwaartekrachtomgeving op de maan, waar geen atmosfeer is, zorgt voor een andere reeks uitdagingen voor navigatie,” merkte directeur gegevensbeheer van het NGA, James Griffith tijdens dit symposium op, en vervolgde “We weten welke soorten gegevens we moeten verzamelen, maar we weten niet noodzakelijkerwijs hoe we deze data precies moeten verzamelen in zo een type omgeving. Onze instrumenten zijn daar niet op gebouwd.”