▷¿Cómo navegamos por el espacio sin conocer la posición de todo? ¿No afectaría la gravedad al satélite / barco? ✔️ Foro Ayuda 【 2022 】 (2022)

Ya no necesitas buscar más por todo internet porque llegaste al espacio adecuado, tenemos la solución que deseas pero sin complicarte.

Solución:

Hay dos key efectos que ayudan a lidiar con esto.

La primera es que, si quisiéramos aterrizar precisamente en un punto de un asteroide, de hecho tendríamos que dar cuenta de hasta el último fragmento de materia del universo. Afortunadamente, en la mayoría de las situaciones no nos importa estar a nanómetros de distancia. De hecho, a menudo no nos importa estar a metros de distancia. Con esto en mente, podemos calcular cuánto efecto tendría que tener esta masa desconocida en nosotros antes de que fallemos en nuestro objetivo. Resulta que, para la mayoría de las misiones que nos interesan, el universo se puede simplificar drásticamente. La mayoría de las veces veremos:

  • Modele la atracción gravitacional de la Tierra
  • Modela la Tierra y el sol
  • Modela el sol y la luna de la Tierra
  • Modele la Tierra, el sol, la luna y Júpiter

Obviamente, cada misión es diferente, pero en general, el efecto de todos los demás jugadores es tan minúsculo que no tiene un gran efecto.

El segundo key a esto es una guía. Rara vez enviamos una sonda a toda velocidad a través del sistema solar sin la capacidad de acelerar ligeramente. Con el tiempo, cuando vemos que la sonda se está desviando, emitimos comandos para decirle que queme combustible para volver a encarrilarse. Un desafío importante para los diseñadores de naves espaciales es dimensionar los contenedores de combustible necesarios para hacer esto. Demasiado y perderá mucho dinero lanzando un objeto pesado al espacio. Demasiado poco y no puede hacer las correcciones que necesita para ir a donde necesita ir.

Me preguntaba, ¿cómo navegamos en el espacio profundo sin conocer la posición de todo en el espacio?

En lo que respecta a la navegación de las naves espaciales, en la Tierra conocemos las posiciones de todo lo importante en el espacio con un grado de precisión bastante alto. La forma en que la gravitación de estrellas remotas afecta a los satélites no es una preocupación, al menos no a corto plazo (años o décadas). Si bien las estrellas remotas tienen efectos gravitacionales en los satélites que orbitan la Tierra y las sondas enviadas a otros planetas, estos efectos son muy pequeños.

Dicho esto, la mayoría de los vehículos en el espacio no saben dónde están en el espacio. (La mayoría sabe a dónde apuntan). Por ejemplo, el Nuevos horizontes nave espacial que sobrevoló Plutón en julio de 2015 y luego 2014 MU69 ("Ultima Thule") en enero de 2019 no tenía ni idea de que estaba realizando sobrevuelos. En cambio, se le ordenó tomar fotografías en términos de tiempo, actitud (señalar) y tasa de actitud. La navegación de esa nave espacial fue realizada en la Tierra por la Red de Espacio Profundo de la NASA, que tiene sitios con antenas muy grandes en California, España y Australia.

Gracias a la instrumentación de las sondas de espacio profundo, la Red de Espacio Profundo puede medir con extrema precisión la distancia entre la Tierra y las sondas y la velocidad a la que esa distancia está cambiando. Múltiples mediciones de este tipo distribuidas a lo largo del tiempo, junto con el conocimiento de las órbitas de los cuerpos gravitacionales en el sistema solar, permiten a las personas en tierra determinar y predecir con precisión el estado de seis grados de libertad (posición y velocidad) de los vehículos espaciales.

Hay muchas razones por las que las naves espaciales no navegan solas. Uno es que no es necesario; ser testigo del éxito de Nuevos horizontes. Otra razón es que las computadoras calificadas para uso espacial son muy caras y muy limitadas; un cuarto de millón de dólares por una computadora con menos potencia de procesamiento que un teléfono plegable de diez años. Otra razón más es que el software para esas computadoras es extremadamente caro; para cuando se tienen en cuenta todo el desarrollo conceptual, las revisiones y las pruebas, el software de la nave espacial se escribe al ritmo de aproximadamente una línea de código por persona por día.

Bueno, cuando se va a Marte, normalmente funciona así:

Los servicios de lanzamiento entregan el autobús a una órbita terrestre baja (LEO) para una vuelta. Luego, la nave espacial (s / c) se lanza en rumbo a Marte.

"Cruise" toma el relevo en su punto. Dependen en gran medida del Nav[igation] equipo. Por supuesto, estos muchachos tienen una idea bastante clara de cuál es el campo de gravedad entre aquí y Marte, pero aún necesitan maniobras de corrección de telemetría (TCM). Hay 3 TCM salientes programados desde la Tierra (1-3) y 3 más (4-6) en el extremo de Marte.

Nav usa delta-DORS para averiguar dónde está el s / c. Esto es como el antiguo sistema LORAN utilizado por los barcos, excepto que en lugar de usar transmisores de radio artificiales colocados alrededor del mundo para triangular una posición, usa transmisores de radio naturales: cuásares alimentados por agujeros negros (esta es la única aplicación de ingeniería conocida de agujeros negros en esta vez). Los tiempos de las señales se comparan con señales terrestres súper precisas para calcular la posición s / c en el sistema de coordenadas baricéntricas (BCS) del JPL. Marte suele ser una órbita de transferencia directa, aunque se puede hacer con un sobrevuelo de Venus. Sobrevuelos, esp. para los gigantes gaseosos, requieren correcciones post-newtonianas o post-post-newtonianas para efectos relativistas.

Los TCM se enfocan en la trayectoria correcta, generalmente con solo 2; el tercero es para el margen.

Nav rastrea la posición del s / c durante el crucero. La desgasificación, la presión de la radiación solar y las emisiones térmicas asimétricas son efectos mayores que la incertidumbre del campo de gravedad.

Unos días antes de la entrada, TCM 4 ajusta la trayectoria, con TCM 6 programada para 4 horas antes de la entrada. E -4h es la última vez que alguien controla el s / c, y es un gran problema hacer algo fuera de lo común (como un TCM importante o una carga de nuevos parámetros de software de vuelo).

En este punto, Nav realmente sabe dónde está el s / c, y lo entrega a un plano imaginario llamado "plano b" por alguna razón. Tiene aproximadamente 1 km cuadrado, y todo lo que dicen de Entrada-Descenso-Aterrizaje (EDL) es que pasará por ese avión en algún lugar dentro de una ventana de tiempo de 1 segundo.

En este punto, la mayor incertidumbre es "¿Dónde está Marte"? La posición del planeta es mucho menos conocida que la del s / c. Además, la guía inercial no puede rastrear el frenado aerodinámico de 10 g y el violento despliegue del paracaídas supersónico a más de una fracción de km. Por lo tanto, los sensores de descenso de terminales a bordo (radar, tal vez lidar algún día), averiguan dónde está la superficie y qué tan rápido se mueve. Los requisitos de velocidad de aterrizaje pueden estar en el rango de cm / s, por lo que la velocidad de rotación de la superficie sobre una elipse de aterrizaje de 100 km tiene una extensión mucho mayor que eso.

En resumen, la incertidumbre del campo de gravedad está lejos de ser la primera de la lista de preocupaciones.

Sección de Reseñas y Valoraciones

¡Haz clic para puntuar esta entrada!

(Votos: 0 Promedio: 0)

Utiliza Nuestro Buscador

You might also like

Latest Posts

Article information

Author: Frankie Dare

Last Updated: 11/08/2022

Views: 6371

Rating: 4.2 / 5 (53 voted)

Reviews: 92% of readers found this page helpful

Author information

Name: Frankie Dare

Birthday: 2000-01-27

Address: Suite 313 45115 Caridad Freeway, Port Barabaraville, MS 66713

Phone: +3769542039359

Job: Sales Manager

Hobby: Baton twirling, Stand-up comedy, Leather crafting, Rugby, tabletop games, Jigsaw puzzles, Air sports

Introduction: My name is Frankie Dare, I am a funny, beautiful, proud, fair, pleasant, cheerful, enthusiastic person who loves writing and wants to share my knowledge and understanding with you.