Moonlight to nazwa innowacyjnego systemu nawigacyjnego, który jest obecnie rozwijany przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Jego celem jest ułatwienie dokładnego pozycjonowania na powierzchni Księżyca i w jego otoczeniu. W inicjatywę zaangażowani są naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
W oświadczeniu wydanym we wtorek wrocławski uniwersytet poinformował o zamiarze umieszczenia czterech satelitów księżycowych (orbiterów), a także odbiorników w lądownikach i łazikach, a także utworzenia sieci naziemnej składającej się ze stacji referencyjnych, teleskopów i stacji laserowych.
„Cała misja ma zostać wystrzelona w 2031 r. Jednak przedtem należy opracować algorytmy, które dokładnie określą położenie satelitów i użytkowników. W tym miejscu polscy naukowcy odgrywają kluczową rolę” – czytamy w ogłoszeniu.
Zespół badawczy Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu składa się z dr Grzegorza Burego, dr Radosława Zajdla i prof. Krzysztofa Sośnicy, którego zadaniem jest testowanie modeli opisujących ruch satelitów wokół Księżyca.
„Największym wyzwaniem przy opracowywaniu i testowaniu modeli było uwzględnienie rzeczywistych warunków dynamicznych, w jakich działa satelita, przy parametrach ustalonych przez ESA” – wyjaśniają wrocławscy naukowcy w komunikacie.
Proponowana orbita wokół Księżyca jest wysoce eliptyczna, co oznacza, że satelita porusza się z dużo większą prędkością, gdy jest najbliżej powierzchni (w perycentrum) i wolniej, gdy jest najdalej (w apocentrum). Problem pojawia się w perycentrum, gdzie trajektoria satelity staje się coraz bardziej nieprzewidywalna z powodu lokalnych anomalii grawitacyjnych (takich jak mascony — koncentracje masy o wyższej gęstości niż średnia, znajdujące się stosunkowo płytko pod powierzchnią ciała niebieskiego), wpływów niegrawitacyjnych i fluktuacji prędkości lotu.
„Parametry ustalone przez ESA zdefiniowały orbitę jako wysoce spłaszczoną elipsę, co wskazuje, że prędkość satelity jest znacznie wyższa w regionie perycentrum. Ponadto kształt orbity nie jest idealną elipsą, ale jest znacznie zniekształcony przez siły, które zakłócają krzywą. Siły te zmieniają się bardziej dynamicznie w miarę wzrostu prędkości satelity. W rezultacie podczas przelotu w regionie perycentrum dokładne modelowanie odchyleń od jego ścieżki staje się bardzo trudne. Zmiany są dynamiczne i mniej przewidywalne” — czytamy w komunikacie.
Według badaczy,
