Насколько хорошо система ориентации МКС могла обнаруживать периоды активности космонавтов?

Вопрос Почему МКС не начинает вращаться, если внутрь входят люди? является хорошим отчасти потому, что он привлек несколько хороших, информативных ответов. Одно из них особенно интригует, поскольку содержит следующее утверждение:

В Центре управления полетами можно было определить, проснулись ли астронавты, по тому, как работали CMG (их четыре). Но движения очень маленькие.

Физика, конечно, понятна. Поскольку космонавты движутся (особенно) вдоль оси вперед/назад (крен) МКС, движение массы относительно центра может изменить момент инерции относительно оси влево/вправо (тангаж). Предполагая, что угловой момент сохраняется, это изменит скорость вращения вокруг оси тангажа.

Как указано в этом полезном ответе , МКС совершает один оборот вокруг своей оси тангажа каждые 93 минуты, чтобы «дно» было обращено к надиру.

Таким образом, если бы все «побежали» к переднему и заднему концам и немного подождали, скорость вращения замедлилась бы, и МКС медленно набрала бы тангаж. Если бы все они затем «побежали» к центру, этот дрейф изменился бы на противоположный и снова пошел бы вниз.

Мой вопрос в том, насколько чувствительна система контроля отношения к такому виду деятельности? Это что-то, что может быть обнаружено в течение нескольких секунд или минут или, скорее, суток? Насколько хорошо (и как быстро) система управления ориентацией МКС может обнаруживать и разрешать периоды активности космонавтов?

Подумайте, насколько сильно смещается центр тяжести, если космонавт перемещается по станции. Станция имеет массу, значительно превышающую массу космонавта. Это отражает передаваемый угловой момент при смещении положения внутри станции. При смещении примерно 1/5000 массы станции от центра наружу максимальное смещение углового момента также составляет 1/5000. Таким образом, при одном обороте в 93 минуты вращение будет отклонено примерно на 1 секунду - конечно, без учета начального распределения массы внутри станции, а скорее с учетом общего масштаба.
@Adwaenyth Вы должны смотреть на это с точки зрения мгновений, а не масс. Большая часть массы приходится на левый/правый борт, где ее воздействие намного меньше. Я почти уверен, что эти моменты инерции уже отражены в онлайн-документах ISS. Другая половина проблемы заключается в поиске чувствительности системы ADCS или любых других датчиков ориентации.
Таким образом, если бы все «побежали» к переднему и заднему концам и немного подождали, скорость вращения замедлилась бы, и МКС медленно набрала бы тангаж. Я не уверен, какую ось вы описываете как переднюю-заднюю, но я полагаю, что ось вращения параллельна длинному центральному позвоночнику. Чтобы изменить момент инерции, им пришлось бы двигаться перпендикулярно позвоночнику.
@BenCrowell хорошо, я не уверен, какую ось вы называете центральным позвоночником, потому что МКС представляет собой пересечение двух перпендикулярных лучей, но наверняка передняя часть будет направлением, в котором она движется по своей орбите вокруг Земли, а задняя - это место где находится двигатель подъема орбиты, толкающий его вперед . Кроме того, посмотрите еще раз, и вы увидите, что предыдущий абзац объясняет: «Поскольку астронавты движутся (особенно) вдоль оси вперед/назад (крена) МКС», я думаю, мы все можем согласиться, какая ось является осью крена, за исключением эти ребята :)
С этим я сейчас думаю, какая точность датчика, который может обнаруживать такие скорости и командовать CMG

Ответы (1)

Если у вас есть линейный и вращательный акселерометры, вы можете легко сказать. В периоды покоя (сна экипажа) конструкция корабля не колеблется так резко, как когда экипаж движется внутри и отскакивает от конструкции.

Таким образом, глядя на скорость движения транспортных средств, ADCO может легко определить, бодрствует ли экипаж или спит.

Спасибо за ответ и добро пожаловать в космос! Вопрос спрашивает: " Насколько хорошо может...", и я думаю, что ваш ответ таков: "...может легко выяснить...". Можете ли вы упомянуть , откуда вы знаете , что просмотр цен на транспортные средства легко показывает это? В Stack Exchange важно добавлять вспомогательные ссылки или ссылки на утверждения, используемые для ответов на вопросы. У меня есть предчувствие, что вы можете быть правы, но это нужно как-то поддерживать. Спасибо!
Насколько хорошо система ориентации МКС могла обнаруживать периоды активности космонавтов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v