為了給即將到來的重返月球計劃做準(zhǔn)備，美國國家航空航天局(NASA)正在研究將GPS導(dǎo)航拓展到月球，以方便航天器和宇航員在月球上的行動。據(jù)外媒介紹，NASA想實現(xiàn)的是利用現(xiàn)有的GPS系統(tǒng)，在無需額外在月球上重新建造基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，實現(xiàn)飛船或者與航員在月球上的導(dǎo)航。

GPS是“global positioning system”的縮寫，意思就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。這套系統(tǒng)通過人造衛(wèi)星獲取地理位置，這樣手機應(yīng)用就能為用戶指明方向，讓用戶到達新的餐廳。但當(dāng)你不在地球上時，衛(wèi)星就不起作用了。“NASA多年來一直在推動高空GPS技術(shù)。”MMS系統(tǒng)架構(gòu)師Luke Winternitz在NASA新聞發(fā)布會上表示：“圍繞月球的GPS是下一個邊界。”實際上，NASA在4年前就已經(jīng)成功的將GPS的服務(wù)范圍擴展到了距離地面十幾萬公里的太空。2015年NASA為研究“磁重連”現(xiàn)象而發(fā)射的4個航天器(任務(wù)代號MMS)，就是通過GPS系統(tǒng)的精確定位，讓4個衛(wèi)星時刻都保持成一個四面體的結(jié)構(gòu)，最遠距離地球15萬公里左右。

但月球距離地球有38萬多公里的距離，要在月球上要接收信號，就需要在MMS的基礎(chǔ)上進一步對接收器的一些參數(shù)進行增強，比如高增益天線、增強型時鐘和更精密的電子設(shè)備等。據(jù)悉NASA已經(jīng)委托美國馬里蘭州的戈達德太空中心制造了一個月球GPS接收器的原型機，并準(zhǔn)備于近期送往國際空間站進行試驗，如果系統(tǒng)可靠性得以驗證的話未來月球與地球之間的聯(lián)系會更加的緊密。

此外，NASA還在推進深空原子鐘的試驗，這也將改變航天器飛往火星或更遠深空的導(dǎo)航方式。目前，深空原子鐘已經(jīng)搭乘“獵鷹重型”火箭進入太空。這意味著，未來深空旅行的導(dǎo)航方式，將由地面主導(dǎo)，逐漸向全球定位系統(tǒng)主導(dǎo)或者自主導(dǎo)航的方式過渡。

未來，有了新的“深空原子鐘”后，飛行器就可以過渡到單向追蹤。宇宙飛船將利用它攜帶的這類時鐘來測量追蹤信號從地球抵達飛船所需的時間，而無需將信號發(fā)回地面的原子鐘進行測量。這將使飛行器能夠判斷自己的軌道。有了更高效的導(dǎo)航，飛行器就能夠自我定位，太空探險便可以更加靈活地開展行動，更能及時地對意外情況作出反應(yīng)。