Что это значит, когда «Вояджеры» «переключают двигатели»?

Статья Gizmodo, в которой НАСА борется за то, чтобы зонды «Вояджер» продолжали работать спустя четыре десятилетия, гласит:

В качестве еще одного примера того, что зондам необходимо приспосабливаться к обстоятельствам, чтобы продолжать движение, «Вояджер-2» запустил свои корректирующие маневровые двигатели 8 июля, спустя 30 лет после того, как он был запущен в последний раз. Его двигатели управления ориентацией устарели и тоже не работают, требуя, чтобы зонд запускал все большее количество импульсов, чтобы убедиться, что его антенна постоянно направлена ​​на нашу планету. Теперь космический корабль переключил двигатели, как это сделал «Вояджер-1» в 2018 году , и будет использовать их для корректировки своей ориентации.

Вопрос: Что означает, когда «Вояджеры» «переключают двигатели»? Что именно было переключено с/на, и как было реализовано переключение?

Возможно полезно:

Voyager 2 included 16 hydrazine thrusters, three-axis stabilization, gyroscopes and celestial referencing instruments (Sun sensor/Canopus Star Tracker) to maintain pointing of the high-gain antenna toward Earth. Collectively these instruments are part of the Attitude and Articulation Control Subsystem (AACS) along with redundant units of most instruments and ***8 backup thrusters***.- en.wikipedia.org/wiki/Вояджер_2
Резервные двигатели?
Space.stackexchange.com/questions/23895/… не отвечает на ваш вопрос? «другие в двух дублирующих ветвях с шестью двигателями, чтобы стабилизировать космический корабль по трем осям. В любой момент времени требуется только одна ветвь двигателей управления ориентацией».
@Hobbes Нет, я так не думаю. Хотя некоторая информация, которая может ответить на мой текущий вопрос, может присутствовать в ответах на этот вопрос (именно поэтому я связался с ней в своем вопросе выше), прямо сейчас я не вижу четкого однозначного ответа на «Вопрос : что означает ли это, когда «Вояджеры» «переключали двигатели»? Что именно было переключено с/на, и как было реализовано переключение?
кажется, мой недовольный голосующий против меня снова вернулся...
Ответ оказывается сложнее (и интереснее), чем я думал изначально.

Ответы (1)

Двигатели "Вояджера" делятся на 3 группы:

  • 2 ветви по 6 двигателей ориентации (обеспечивающих вращение вокруг главных осей). 2 ветви обеспечивают резервирование
  • 1 комплект из 4 маневровых двигателей коррекции траектории, предназначенных для обеспечения перемещения. Запуская их по отдельности, а не парами, они могут обеспечивать тангаж и рыскание (но не крен).

В этой статье рассказывается о переключении, сделанном на «Вояджере-1».

В первые дни миссии «Вояджер-1» пролетел мимо Юпитера, Сатурна и важных спутников каждой из них. Чтобы точно пролететь мимо и навести приборы космического корабля на шведский стол целей, инженеры использовали «маневр коррекции траектории» или TCM, двигатели, которые по размеру и функциональности идентичны двигателям управления ориентацией и расположены на задней стороне космического корабля. Но поскольку последним столкновением с планетой "Вояджера-1" был Сатурн, команде "Вояджера" не нужно было использовать двигатели TCM с 8 ноября 1980 года. короткие всплески, необходимые для ориентации космического корабля.

Во вторник, 28 ноября 2017 года, инженеры «Вояджера» впервые за 37 лет запустили четыре двигателя TCM и проверили их способность ориентировать космический корабль с помощью 10-миллисекундных импульсов. ....

И вот, в среду, 29 ноября, они узнали, что двигатели TCM работали отлично — и точно так же, как двигатели управления ориентацией.

Итак, они переключаются с двигателей управления ориентацией на двигатели TCM .

В дальнейшем планируется перейти на двигатели TCM в январе. Чтобы внести изменения, «Вояджер» должен включить по одному нагревателю на каждый двигатель, что требует энергии — ограниченного ресурса для устаревающей миссии. Когда энергии для работы обогревателей будет недостаточно, команда снова переключится на двигатели управления ориентацией.

Испытание двигателя прошло так хорошо, что команда, вероятно, проведет аналогичный тест на двигателях TCM для "Вояджера-2", космического корабля-близнеца "Вояджера-1". Однако двигатели управления ориентацией, используемые в настоящее время для "Вояджера-2", еще не настолько изношены, как у "Вояджера-1".

Вы спросите, а как насчет резервных двигателей управления ориентацией? К 2011 году они уже использовались .

«Вояджер-1» и «Вояджер-2» оснащены шестью комплектами или парами двигателей для управления их движением. К ним относятся три пары основных подруливающих устройств и три резервных или резервных пары. «Вояджер-2» в настоящее время использует две пары резервных двигателей, которые контролируют тангаж и рыскание космического корабля. Переключение на пару резервных подруливающих устройств, управляющих креном, позволит инженерам отключить нагреватель, поддерживающий топливопровод к основному подруливающему устройству в горячем состоянии. ...

Двигатели, участвующие в этом переключении, сработали более 318 000 раз. Резервная пара в полете не использовалась. «Вояджер-1» перешел на резервный для этого же компонента после 353 000 импульсов в 2004 году и теперь использует все три набора своих резервных двигателей.

https://voyager.jpl.nasa.gov/news/details.php?article_id=98

Это схема подруливающего устройства:

Вы можете видеть, что двигатели управления ориентацией (обозначены красным) размещены группами по 2. Это основные и резервные двигатели. Метки указывают направление движения двигателя: +R и -R - крен.

4 двигателя, обозначенные синим цветом, являются двигателями управления траекторией.введите описание изображения здесь

Y — рыскание, P — шаг.введите описание изображения здесь

Каждая ось имеет 2 двигателя, + и -, поэтому для вращения вокруг каждой из 3 осей необходимо 6 двигателей. Это одна ветвь.

Источник: документ под названием « Voyager blueprint.gif », в заглавной надписи он идентифицируется как «Космический корабль Mariner Jupiter Saturn '77, механическая конфигурация 6», JPL, датирован 1974 годом. Я не могу вспомнить, где я это нашел (подозреваю, что это из группа космомоделистов Yahoo). Слишком большой для загрузки сюда (13000x5000 px, 3,5 Мб).

Спасибо! Здесь есть несколько интересных фрагментов информации и ссылок history.nasa.gov/computers/Ch6-2.html , но ничего конкретного об оборудовании.
Я нашел кое-что в своем архиве...
Ух ты, это золото!!
Оказывается, мой первоначальный ответ был неправильным, я исправил его.
Это много работы! Этот материал недоступен, я вижу, вы действительно «ушли глубоко», чтобы попытаться собрать все воедино в одном месте. Спасибо!
Это отличный рисунок, спасибо за публикацию. Подробности о "Вояджере" найти на удивление трудно.