美國太空總署創導航新法：利用衛星殘骸取代 GPS

美國太空總署（NASA）近日展示了一項革命性的太空導航技術，有望從根本上改變未來太空船的定位方式。透過其 Starling Mission（Starling 任務）成功測試名為 FALCON 的系統，太空船無需依賴傳統的全球定位系統（GPS）訊號或來自地球的持續指令，即可自主判斷自身位置。

傳統的衛星導航（如 GPS）主要透過接收特定衛星發出的訊號來確定位置，但 FALCON 系統採取截然不同的策略。它並非詢問「我相對於地球在哪裡？」，而是反過來思考「我周圍能看到哪些物體？」。這項技術利用太空船內建的星象追蹤相機，識別周圍的衛星以及太空碎片（指廢棄衛星、火箭殘骸等在軌道上漂浮的物體），並將這些觀測結果與一份約 2 萬個已知軌道物體的目錄進行比對。一旦確認這些物體的身分，太空船便能將其作為參考點，精準計算出自身的軌道位置。

這項技術的突破性在於，它將通常被視為太空危害的太空碎片，轉化為寶貴的導航參考點。此舉不僅能顯著提升衛星安全並輔助月球基礎設施的建置，還能支持更複雜的科學任務，並創造新的商業機會。它能透過更快速、更全面的態勢感知能力，改善太空交通管理，進而提高避免碰撞的能力，保護昂貴的衛星資產，降低產生額外太空碎片的可能性。同時，FALCON 等自主導航技術還能減少對地面追蹤基礎設施的依賴，有效降低營運成本。

FALCON 系統的開發是美國太空總署與一家由史丹佛大學研究衍生的矽谷新創公司 EraDrive Inc. 合作的成果。在為期三天的測試中，FALCON 系統成功更新了超過 200 個太空物體的軌道資訊，其中一些修正後的數據甚至比原始目錄更為精確。美國太空總署小太空船與分散式系統專案經理 Roger W Hunter 表示，FALCON 對於避免碰撞、太空交通監測和替代導航系統具有重要意義。

這項成就代表太空船首次透過光學觀察其他太空物體，而非傳統導航方法，來自主確定其軌道。美國太空總署計劃進一步擴大這項實驗，讓四艘 Starling 任務太空船共享追蹤數據，透過協同觀測共同提升導航精準度，為未來無人載具自主決策、適應多變環境以及協調月球與火星任務奠定基礎。