Rozwój księżycowych latarni nawigacyjnych przez NASA postępuje znacząco. Te latarnie pozwolą przyszłym statkom kosmicznym lokalizować się i identyfikować pozycję, prędkość i czas z dużą dokładnością. W pobliżu Księżyca jest coraz więcej ludzi, ponieważ aktywność na jego powierzchni, w jej pobliżu i wokół niej stale się nasila. Te pomoce nawigacyjne mają kluczowe znaczenie dla umożliwienia statkom kosmicznym i ludziom znalezienia drogi. Podobnie jak globalny system pozycjonowania (GPS) na Ziemi zapewnia sygnały nawigacyjne, księżycowe latarnie nawigacyjne są stworzone do tego samego.
Latarnia nawigacyjna pasma S, znana jako Lunar Node 1 (LN-1), została stworzona do zastosowań księżycowych. W ramach programu Commercial Lunar Payload Services (CLPS) NASA został niedawno zbudowany w Marshall Space Flight Center (MSFC). Start misji jest obecnie planowany na I kwartał 2023 r. Lądownik księżycowy NOVA-C, opracowany przez firmę Intuitive Machines, dostarczy LN-1 na powierzchnię Księżyca.
Celem LN-1 jest pokazanie systemów nawigacyjnych, które mogą umożliwić operacje powierzchniowe i orbitalne wokół Księżyca. Ponadto będą promować autonomię i zmniejszać zależność od intensywnie używanych zasobów komunikacyjnych na Ziemi, takich jak Deep Space Network NASA. Transmisja danych o stanie i czasie z powrotem na Ziemię będzie prowadzona przez LN-1 przez cały czas trwania misji. Dane będą rejestrowane przez naziemne stacje DSN w celu oceny wydajności. Kilka odniesień musi być jednocześnie widocznych dla użytkowników, aby zapewnić rozwiązanie w czasie rzeczywistym podobne do GPS. Sprzęt i możliwości LN-1 mogłyby zostać włączone do znacznie większej infrastruktury po ustanowieniu tej księżycowej sieci komunikacyjnej.
Konstrukcja LN-1 wykorzystuje części CubeSat i algorytmy autonomicznego systemu pozycjonowania wielu statków kosmicznych (MAPS). Dzięki temu projekt umożliwia autonomiczne pozycjonowanie statku kosmicznego z wykorzystaniem pomiarów nawigacyjnych. Radio LN-1 będzie wykorzystywane do kilku rzeczy. Obejmują one oparty na pseudoszumach (PN), jednokierunkowy, niespójny zasięg i śledzenie Dopplera, oprócz prezentacji algorytmów MAPS. Celem jest zapewnienie alternatywnych metod nawigacji i porównań do oceny wydajności. Modele LN-1 CAD pokazują niewielkie rozmiary ładunku LN-1, a jego modułowa konstrukcja umożliwia łatwe włączenie go do szeregu pojazdów macierzystych.
Testy z oczekiwanymi operacyjnymi stacjami naziemnymi rozpoczęto po ukończeniu i dostarczeniu ładunku użytecznego LN-1. Dzięki tym testom pomyślnie ustalono kompatybilność RF między DSN a ładunkiem użytecznym LN-1. Demonstracja potwierdziła, że DSN jest w stanie odbierać sygnały telekomunikacyjne w paśmie S we wszystkich zamierzonych trybach operacyjnych. Te tryby są niezbędne do analizy danych telemetrycznych i zasięgu z LN-1.
Przyszła autonomiczna nawigacja zasobów księżycowych może być możliwa dzięki tej nowej technologii i algorytmom MAPS, które sprawdziły się w LN-1. Przyszłe wersje LN-1 są opracowywane przez zespół MSFC. Zapewnią rozległe pokrycie powierzchni Księżyca. Gdy to się dzieje, NASA będzie inwestować w urządzenia komunikacyjne i nawigacyjne na orbicie Księżyca iw pobliskich obszarach. Rozwój tego kolejnego ładunku skoncentruje się na trzech kluczowych funkcjach: przeprowadzeniu demonstracji nawigacji między statkami kosmicznymi, zapewnieniu przetrwania nocy księżycowej na pokładzie ładunku oraz zwiększeniu dojrzałości sygnału, aby spełniał standard interoperacyjności LunaNet w zakresie integracji, działania i kompatybilności z NASA planowane aktywa.