NASA主导的月球导航实验近日取得关键突破——距离地球38万公里的月球表面，首次捕捉到来自地球的GPS定位信号。这项名为"月球GNSS接收器实验"(LuGRE)的项目，由美意两国航天机构联合实施，搭载在"蓝色幽灵"月球着陆器上的实验设备，于3月3日成功完成历史性定位。
当"蓝色幽灵"着陆器2月20日进入月球轨道时，其携带的接收器已突破39万公里信号接收极限。这个数字相当于地月平均距离的1.03倍，比国际空间站使用的GPS接收器工作距离整整远了1000倍。要知道，地球轨道上的GPS卫星平均高度仅为2万公里，这次实验相当于在月球上接收"逆向信号"。
在地面导航中，普通手机需要同时接收4颗卫星信号才能定位，而LuGRE接收器在38万公里外仅需捕捉到单颗卫星信号即可完成定位。实验团队负责人透露，他们专门开发了高灵敏度天线和新型滤波算法，用以应对地月距离带来的信号衰减问题。数据显示，月球表面接收到的GPS信号强度，仅为地球环境的百万分之一。
值得注意的是，这项技术突破可能改变现有探月模式。目前各国月球探测器主要依赖地面测控网配合惯性导航，每艘探测器需要占用大量地面站资源。若采用自主GNSS导航，理论上可使月球探测器数量提升3-5倍。NASA在2024财年预算中，已为深空导航技术研发单独划拨2.3亿美元。
有意思的是，实验过程中还意外验证了多系统兼容能力。除了美国GPS系统，LuGRE接收器同时捕捉到欧洲伽利略和俄罗斯格洛纳斯卫星信号。这或许暗示未来月球导航可能走向国际合作。不过，中国北斗系统尚未参与此次实验，知情人士称相关技术验证已在规划中。
在阿波罗登月时代，宇航员依靠地面雷达和星历表导航，误差范围达数公里。如今这项突破意味着，未来月球车或许能像地球上的网约车般精准导航。不过现实挑战依然存在，当探测器位于月球背面时，地球导航信号会被完全遮挡。对此，NASA正研究结合激光中继卫星的混合导航方案。
目前，LuGRE设备仍在持续收集数据，其工作日志显示已累计接收超过500次有效定位信号。意大利航天局工程师透露，这些数据将用于构建首个月球轨道导航数据库。与此同时，日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布，计划在2025年发射的SLIM-2探测器将搭载类似设备。这场悄然而至的"月球导航竞赛"，或许正在重塑人类深空探索的技术版图。
