NASA及其合作夥伴正在為未來的月球探索者開發一種背包大小的技術，這種技術可以讓他們在沒有GPS的情況下在黑暗的高極地區繪製月球表面地圖並在1厘米內導航。在過去的30多年裡，精確導航是地球居民習以為常的事情。GPS等衛星系統和數字地圖技術讓我們認為，我們總能找到準確的地圖並將我們的位置定位在觸屏幾英尺內。
在月球上情況就大不相同了。月球上不僅沒有GPS或其他電子導航設備，甚至沒有天然磁場，所以傳統的指南針根本沒用。當後來的阿波羅號宇航員冒險離開登月艙基地時，他們不得不依靠太陽羅盤來確定最初的方位，但這不是一個理想的解決方案。
NASA的動態導航和製圖背包(KNaCK)旨在改變這一切，它不僅為未來的宇航員提供了一個像GPS一樣的獨立精確導航系統，但它也能在完全黑暗的情況下自動實時繪製出高精度的月球表面地圖。
關鍵是一種激光版本的雷達–調頻連續波(FMCW)激光雷達。通過將這種調製的激光照射到地面上，KNaCK可以測量返回信號每秒數百萬次的多普勒頻移並繪製出高分辨率的3D地圖。
通過使用激光，KNaCK可以在完全黑暗的環境下工作，這使得它在月球南極附近特別有用，因為那裡太陽升起的高度不會超過地平線3度。在這種情況下，一種精確的導航設備將允許宇航員和漫遊者在沒有一排排燈光指路的情況下安全地移動。此外，這種自動系統彌補了缺乏地標的缺點，這些地方經常使月球像岩石田或草原一樣難以導航或判斷距離。
行星科學家Michael Zanetti說道：“基本上，傳感器是一種用於導航和科學測繪的測量工具，能創建厘米級精度的超高分辨率3D地圖並為它們提供豐富的科學背景。它還將幫助確保宇航員和月球車在月球等無法使用GPS的環境中的安全、識別到遙遠地標的實際距離並實時向探險者顯示他們已經走了多遠，距離目的地還有多遠。”
KNaCk目前正在新墨西哥州和肯尼迪航天中心的沙丘地帶進行實地測試。通過跟商業夥伴合作，下一步將是將該技術小型化，直到它可以安裝在月球車或宇航員的頭盔上並能經受月球溫度、輻射和低重力的嚴酷考驗。
Zanetti說道：“通過利用來自（商業合作夥伴）Aeva的最新激光雷達技術，我們的下一代太空加固單元在火炬技術的支持下將大概是一個汽水罐大小並可以實現前所未有的月球表面操作。”