Mục tiêu chính của NASA trong dự án Artemis là khám phá các phân tử nước trên Mặt Trăng bằng cách khai thác các khối băng ở miệng hố gần phía cực Nam.
Để hoàn thành sứ mệnh, phi hành gia cần định vị chính xác vị trí các khối băng và thu thập thiết bị đã được đưa lên từ trước như tàu đổ bộ, xe tự hành, máy khoan cũng như những phương tiện tiếp tế khác.
Họ cần phải biết chính xác mình ở đâu theo thời gian thực, dù đang ở quỹ đạo hay trên bề mặt Mặt Trăng. Liệu có thiết bị nào giúp phi hành gia định hướng trên Mặt Trăng dễ dàng hơn?
 |
| Các hành gia trong tương lai sẽ dùng GPS định vị khi đi trên Mặt Trăng như trên Trái Đất. Ảnh: Spectrum. |
Ở Trái Đất, Bộ Quốc phòng Mỹ cho phóng 24 vệ tinh nhân tạo vào không gian để tạo ra hệ thống định vị toàn cầu (GPS - Global Positioning System), có khả năng định vị vị trí chính xác đến từng centimet. Dĩ nhiên, nếu có thể sử dụng GPS trên các trạm không gian, việc hoàn thành sứ mệnh thăm dò sẽ diễn ra thuận lợi hơn.
Nhưng làm cách nào để sử dụng GPS bên ngoài Trái Đất? Theo Kar-Ming Cheung và Charles Lee thuộc Phòng Thí nghiệm Lực đẩy Phản lực của NASA, thông qua tính toán, họ phát hiện tín hiệu vệ tinh định vị toàn cầu gần Trái Đất hiện nay có thể sử dụng để dẫn đường cho phi hành gia trên quỹ đạo Mặt Trăng cách đó 385.000 km.
Tại hội nghị Hàng không Vũ trụ (IEEE) ở Montana, Mỹ, bộ đôi nghiên cứu cho biết họ đang tích cực xây dựng cơ sở hạ tầng để hệ thống định vị có thể hoạt động ngoài không gian, nhất là trong vài năm tới sẽ có nhiều sứ mệnh thám hiểm được thực hiện.
 |
| Vệ tinh định vị toàn cầu gần Trái Đất hiện nay có thể sử dụng để dẫn đường cho phi hành gia trên quỹ đạo Mặt Trăng cách đó 385.000 km. Ảnh: Gizchina. |
Cheung và Lee đã vẽ ra quỹ đạo của 81 vệ tinh dẫn đường từ Hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ và hai đối tác gồm hệ thống Galileo từ châu Âu và GLONASS của Nga.
Hầu hết trong số chúng có ăng-ten định hướng truyền về phía bề mặt Trái Đất, nhưng tín hiệu vệ tinh còn tỏa vào trong không gian. Theo các nhà nghiên cứu, những máy thu nhỏ gắn trên tàu vũ trụ gần Mặt Trăng hoàn toàn có thể đọc được các tín hiệu trên.
Nhưng giúp phi hành gia hạ cánh và di chuyển trên bề mặt Mặt Trăng chưa bao giờ là dễ dàng, bởi tín hiệu có thể bị chặn bởi ngọn đồi hoặc vành miệng núi lửa trên vùng cực.
Nắm bắt được khó khăn trên, nhóm nghiên cứu tại trung tâm Hàng không quốc gia Goddard của NASA (NASA's Goddard Space Flight Centre) đã đề xuất đặt một máy phát sóng vô tuyến ở gần họ hơn làm điểm tham chiếu.
 |
| Những máy thu phát nhỏ gắn trên các tàu vũ trụ thám hiểm Mặt Trăng hoàn toàn có thể đọc được tín hiệu do các vệ tinh quỹ đạo Trái Đất phát ra. Ảnh: Spectrum. |
Các nhà nghiên cứu cho rằng có thể họ sẽ sử dụng hai vệ tinh trên quỹ đạo Mặt Trăng, một vệ tinh chuyển tiếp mới trên quỹ đạo cao hơn hoạt động như đèn hiệu định vị, kết hợp cùng tàu quỹ đạo trinh sát của NASA để tạo thành mạng lưới định vị mini.
Tuy nhiên, những chuẩn bị cho Artemis đã bị chậm tiến độ bởi tranh cãi về kinh phí và nhiệm vụ các bên liên quan. Các nhà quản lý của NASA trông đợi vào Trạm thăm dò trên quỹ đạo Mặt Trăng Gateway để thiết thực hóa các sứ mệnh trong tương lai, nhưng cơ quan này cho rằng Gateway sẽ phải đợi đến cuối thập kỷ này mới có thể hoạt động nếu Nhà Trắng vẫn còn ý định đưa các phi hành gia lên Mặt trăng vào năm 2024.
Dù gì đi nữa, các nhà khoa học cho biết kế hoạch định hướng vị trí ban đầu vẫn hữu dụng bất kể việc đổ bộ trên bề mặt Mặt Trăng diễn ra như thế nào.
