Какие аспекты процесса волнового фронта JWST отнимают больше всего времени?

НАСА в настоящее время оценивает, что предстоящий процесс выравнивания волнового фронта зеркальных сегментов JWST займет около трех месяцев .

Это описание процесса WFSC рисует картину многочисленных стадий, которые включают варианты процессов аналогичного характера:

  • Получите образ, используя текущие позиции оборудования
  • Выполните обработку изображений, включающую новые и предыдущие изображения, чтобы понять, какие позиционные изменения нужно внести в следующий раз.
  • Активировать изменения в одной или нескольких аппаратных позициях
  • Повторяйте, пока выравнивание не будет удовлетворительным

Каждый из этих трех процессов (получение изображения, обработка изображения и срабатывание) иногда может быть очень быстрым, а иногда очень медленным, в зависимости от инженерного приложения.

Если бы все они были очень быстрыми, но состояли из множества итераций, то, возможно, обмен данными между JWST и центром управления полетом тоже был бы важен (есть некоторые предположения, что обработка изображений будет опираться на высокопроизводительные вычислительные кластеры, которые предположительно будут наземными). слишком).

Если между этапами процесса необходимо принять много важных человеческих решений, то может пройти значительная часть времени, когда ничего из вышеперечисленного не происходит.

Так что же будет занимать большую часть времени JWST в эти месяцы?

Возможно, это не займет много времени, космические агентства уже давно научились работать с некоторыми факторами выдумки в своих оценках времени, чтобы они устанавливали ожидания. Если они говорят 6 недель и это занимает еще одну минуту, то это национальные новости и поток критики, если они говорят 3 месяца, и это занимает 6 недель и одну минуту, их поздравляют.
@GdD сколько бы времени это ни заняло, думаю, интересно узнать, из чего состоит большая часть этого времени.
Я тоже, @Will, это хороший вопрос, и я с нетерпением жду ответов.
Одним из факторов, безусловно, является количество переменных. У них 18 зеркал с 6 приводами в каждом. И каждое зеркало отражает образ. Затворов нет, поэтому вы получаете изображение, перекрывающее все изображения с каждого зеркала. Итак, сначала вы должны выяснить, какое зеркало вам нужно переместить (или согнуть), чтобы исправить какую ошибку. И да, 10 минут ртт не помогают.
@kruemi, в этом суть моего вопроса. Требуется ли больше времени, чтобы решить, какое зеркало переместить, переместить зеркала, захватить достаточно света или передать данные между этими этапами?
ИМО, «люди в петле» — это то, что займет большую часть времени. JWST — это актив стоимостью 10 миллиардов долларов. Громкие имена, зарабатывающие большие деньги, будут чертовски уверены, что большие мозги (зарабатывающие не такие большие деньги) делают правильные шаги. Это означает, что есть время подумать, переосмыслить, проверить, перепроверить, нажать кнопку «Вперед» и все же скрестить пальцы и немного помолиться.

Ответы (1)

Вам не хватает нескольких частей головоломки. Одна часть — это оперативная тенденция НАСА занижать обещания или делать больше. (По-видимому, это не относится к процессу создания космических аппаратов.) Если он займет всего 2,5 месяца, никто не будет жаловаться на то, что концепция эксплуатации была чрезмерно пессимистичной. Оценка была разработана, чтобы быть разумно пессимистичной. Некоторые мелкие сбои неизбежно будут встречаться на этом пути.

Например, изначально они могут видеть только 16 изображений опорной звезды. (Должно быть 18, по одному на сегмент.) Это не недостаток; это мелкий глюк. Потребуется некоторое время, чтобы выяснить, какой из сегментов нуждается в серьезной перестройке, а затем еще некоторое время, чтобы выполнить перестройку. Если им удастся увидеть 18 изображений с первой попытки, они сэкономят несколько дней в процессе выравнивания. Однако предполагать, что так оно и будет, — пример завышенных обещаний.

Еще одним ключевым фактором является то, что JWST не работает в режиме реального времени. Вместо этого он записывает изображения в течение дня, а затем передает записанные изображения и данные телеметрии во время ежедневных четырехчасовых контактов с DSN. В этот период контакта на космический корабль также передаются команды на предстоящий день. Это замедляет процесс.

Еще одним фактором является то, что это космический корабль стоимостью 10 миллиардов долларов (США). Никто не посылает команды волей-неволей космическому кораблю стоимостью 10 миллиардов долларов (США). Это немного похоже на приготовление грудинки: медленно и медленно. Команды для сегментных приводов должны быть небольшими. Если необходимы большие изменения, это займет несколько дней. Кроме того, какая-то отдельная команда, скорее всего, будет проверять и подтверждать последовательность команд, сгенерированную группой по выравниванию сегментов/обнаружению волнового фронта и управлению.

На самом деле я не собирался подразумевать, что долгосрочная оценка вообще удивительна или требует объяснения; просто чтобы получить представление о том, на что будет потрачена большая часть этого времени. Вы частично ответили на это своим описанием ежедневных контактных окон. Есть ли у вас какое-либо представление между этими периодами, состоит ли дневная инструкция обычно из множества предопределенных образов и движений или из одного очень медленного? Несколько минут получения изображения с последующими часами медленного перемещения зеркала?