Navigazione satellitare in ambiente lunare

The Artemis lunar exploration program, led by NASA in collaboration with ESA and various international and private partners, has rekindled global interest in lunar exploration. This ambitious initiative will not only continue the lunar exploration started decades ago but also aims to pave the way for the commercial exploitation of lunar resources. However, despite the reduction in production and launch costs, expenses for the terrestrial segment remain a significant obstacle. To address this challenge, there is an increasing focus on automating mission operations, particularly through the implementation of autonomous navigation solutions. This work explores the different options currently under consideration to address the problem of precise positioning in lunar orbit and on its surface. The proposed solutions range from the use of signals from current GNSS constellations to the possibility of deploying dedicated satellite constellations in Earth or lunar orbit, as well as the use of beacons on the lunar surface.

Il programma di esplorazione lunare Artemis, guidato dalla NASA in collaborazione con l'ESA e vari partner internazionali e privati, ha ravvivato l'interesse globale per l'esplorazione lunare. Questa ambiziosa iniziativa non solo permetterà di continuare l’esplorazione lunare iniziata decenni fa, ma si propone anche di aprire la strada allo sfruttamento commerciale delle risorse lunari. Tuttavia, nonostante la riduzione dei costi di produzione e lancio, le spese per il segmento terrestre rimangono un ostacolo significativo. Per affrontare questa sfida, si punta sempre di più sull'automazione delle operazioni di missione, in particolare attraverso l'implementazione di soluzioni di navigazione autonome. Questo lavoro esplora le diverse opzioni attualmente in fase di valutazione per affrontare il problema del posizionamento di precisione in orbita lunare e sulla sua superficie. Le soluzioni proposte vanno dall'utilizzo dei segnali delle attuali costellazioni GNSS, alla possibilità di dispiegare costellazioni satellitari dedicate in orbita terrestre o lunare, fino all’utilizzo di beacon sulla superficie lunare.