Напряжение солнечных панелей в затмении совпало с пересечением тени CAPSTONE в пределах 15 с, препринт
Авторы из Advanced Space, Space Exploration Engineering и Texas A&M предлагают использовать данные затмений как бесплатный резерв навигации, пока сеть дальней связи NASA перегружена.
Ян Даун (Advanced Space), Джеймс Макэлрит (Space Exploration Engineering) и Маноранджан Маджи (Texas A&M) опубликовали на arXiv препринт о определении положения аппарата по данным солнечных батарей во время затмения, сообщает universetoday.com universetoday.com
universetoday.comuniversetoday.comОткрыть источник ↗. Причина в том, что Deep Space Network NASA получает больше запросов на сопровождение, чем может обработать без затруднений, и это осложняет отслеживание недавно запущенных миссий.
Авторы проверили метод на лётной телеметрии кубсата CAPSTONE, записанной 11 января 2026 года. Время входа аппарата в тень Луны и выхода из неё они определили с точностью до 15 секунд относительно реальной траектории CAPSTONE.
Как затмение даёт положение
Каждый аппарат уже контролирует выработку солнечных панелей. Во время затмения батареи перестают вырабатывать электричество, а бортовой аккумулятор поддерживает работу электроники. Положения Солнца, Земли и Луны известны на годы вперёд, как и форма их теней: у каждой есть полутень (частичное перекрытие) и полная тень.
Навигационный алгоритм берёт метки времени падения напряжения и его восстановления после выхода из тени. По ним он определяет трёхмерное положение аппарата без камер, звёздных датчиков и радиосигналов universetoday.com
universetoday.comuniversetoday.comОткрыть источник ↗.
Сложнее всего добиться точности по времени. У Луны нет атмосферы, поэтому её тень повторяет горы и кратеры, и каждая деталь рельефа может сдвигать время затмения на несколько секунд. Земля слегка сплюснута у полюсов, а её атмосфера размывает Солнце и увеличивает тень. Для решения этой задачи исследователи использовали более 22 000 исторических наблюдений покрытия лунных кратеров земной тенью, собранных в 1842–2011 годах. С их помощью алгоритм связывает участки тени с конкретными деталями поверхности.
Проверка на CAPSTONE и моделирование
CAPSTONE эксплуатирует Advanced Space, где работает Даун. Аппарат предназначался для проверки орбиты для лунной станции NASA Gateway, от которой теперь отказались, и завершил миссию в июле 2026 года. 11 января 2026 года напряжение его солнечных панелей в тени Луны упало с 23 В почти до нуля, а на свету выросло до 31 В.
Исследователи также смоделировали ситуацию, когда аппарат пропустил сеанс связи с наземными станциями и неопределённость его положения выросла на несколько километров. Обработка одних лишь данных затмения, без другой информации, снизила эту неопределённость более чем на 60% universetoday.com
universetoday.comuniversetoday.comОткрыть источник ↗.
Метод не требует дополнительного оборудования, что в статье названо zero-SWaP (нулевые масса, габариты и энергопотребление). Он не заменяет наземное радиоотслеживание, а служит страховкой.
