美国航天局及其合作伙伴目前正在调查阿尔忒弥斯月球任务在通信和导航方面的需要。该航天局需要确定在月球表面建立人类首次持续存在所需的导航能力。美国宇航局戈达德太空飞行中心任务工程和系统分析部技术副主任谢丽尔格拉姆林说，阿特米斯任务对美国宇航局提出了挑战，要求其拿出创造性的导航解决方案。
　　NASA目前有许多导航工具可以使用，戈达德拥有15年的月球轨道空间探索任务导航经验。美国宇航局拥有一系列成熟的导航能力，并正在为即将到来的阿特米斯任务研究创新的导航技术。美国宇航局将在任务中利用较老的导航技术，包括辐射测量学、光学测量学和激光测高技术。自第一颗卫星发射以来，这三种技术一直被用于空间导航，并且都能够为发射器和航天器接收器之间的距离提供准确可靠的测量。
　　美国宇航局还将依靠利用航天器上的照相机所提供的图像进行光学导航，包括星基光学导航和地形相对导航。这些使用相机图像和计算机处理来识别已知的恒星和表面特征，并根据参考模型或图像中这些特征的位置计算航天器的航向。
　　美国航天局将依赖的其他新技术包括弱信号GPS和全球导航卫星系统。美国航天局目前正在开发这些技术，使月球任务能够利用全球导航卫星系统。目前，许多地球轨道航天器都在使用同样的系统，可以改善定时，提高定位精度，并协助自主导航系统。美国宇航局正在与一家名为FireflyAerospace的公司合作，进行名为月球GNSS接收器实验。该任务将收集数据，为未来任务完善可操作的月球GNSS导航。美国航天局还将利用自主导航和LunaNet导航服务。
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