В миссиях в дальний космос, какая часть путешествия запрограммирована заранее, а какая является «прямым» управлением?

Что касается миссий в дальний космос, таких как миссия «Розетта», какая часть пути к конечному пункту назначения заранее запрограммирована, а какая пересчитывается на лету? В примере с «Розеттой» была ли заранее запрограммирована вся последовательность гравитационных ассистов (и поджогов для выравнивания траектории для выполнения ассистов) или траектория пересчитывалась после каждого маневра? Может ли все путешествие быть выполнено в режиме «руки прочь» (не считая других различных вещей, которые необходимо сделать во время путешествия, таких как научные исследования, проверки телеметрии и т. д., только планирование траектории и выполнение маневров)?

«На лету» обычно означает что-то между парой дней и парой месяцев до того, как данные маневры будут выполнены. Например, в случае с Розеттой, не зная формы кометы, они не смогли рассчитать орбиты заранее, но создали план орбитальных маневров на несколько месяцев, как только данные стали доступны.
@SF Ну, конечно, операции по цели происходят «на лету», поскольку мы часто не знаем, на что похожа цель (вот почему мы запускаем такие миссии). Меня больше волновал путь от Земли к цели и его планирование.

Ответы (1)

Путешествие к месту назначения почти всегда заранее спланировано. Все гравитационные ассистенты, близкие пролеты и т. д. планируются до запуска - и часто задолго до завершения проектирования зонда, поскольку часто требования траектории влияют на конструктивные соображения: способность к гибернации, дельта-V двигателей , стойкость к теплу, если зонд должен получать помощь от Венеры, оборудование для выбора научных целей из заданных возможных целей (пролеты астероидов) и срок службы всего оборудования, поскольку траектория означает время полета.

Это не означает, что зонд может делать все полностью автономно.

В плане миссии есть события "корректировки курса". Каждый маневр, вроде гравитационного ассистента, взлета или смены самолета, выполняется с определенной ошибкой. На таких расстояниях ошибка в пару миллисекунд при вылете будет означать ошибку в сотнях километров в пункте назначения. После выполнения маневра определяется отклонение от запланированной траектории. Устанавливаются параметры корректирующего прожига, и зонд выполняет маневр в заранее запланированном месте и времени, но по параметрам, которые были получены только после маневра, вызвавшего ошибку.

Спасибо за ответ, но меня интересует часть корректировки курса. Кто (то есть судно или центр управления полетом) измеряет отклонение траектории и кто рассчитывает адекватные корректирующие параметры горения? Может ли само судно сделать все это (т.е. есть ли какая-то автокоррекция) или оно полагается на центр управления полетом, который сделает это за него?
@zegkljan: управление полетами. Определение положения зонда включает в себя сигнал с Земли и выполняется на Земле, плюс у зондов нет суперкомпьютеров, которые должны быть в центре управления для расчета корректировки. Технически, если бы зонды были оснащены оборудованием для доплеровской интерферометрии, а наземные станции просто отражали бы свои сигналы, не обрабатывая их, это было бы выполнимо, но довольно бессмысленно. Подробнее по теме tl;dr: зонд не знает, где он находится, центр управления знает.
Действительно ли зонду для дальнего космоса нужна «теплоустойчивость», чтобы получить помощь гравитации Венеры? Я [наивно] думал, что зонд будет стрелять по такому радиусу, чтобы игнорировать такой эффект.
@Coxy: Я очень мало знаю об этом, но могу представить себе SF. имеет в виду, что в этот момент зонд находится значительно ближе к Солнцу. ​ ​ ​
@RickyDemer: Это правильно. Как правило, погружение ниже орбиты Венеры от Солнца требует дополнительных соображений в отношении управления теплом.
Солнце достаточно горячее, чтобы растопить меня на орбите Земли : мне определенно понадобится космический корабль с кондиционером, чтобы подобраться так же близко, как к Венере.
Забавный факт: примерно за неделю до того, как «Новые горизонты» пролетели мимо Плутона, мы потеряли с ним связь. iirc (и это может быть немного не так), мы отправили коррекцию курса или что-то подобное, и это перегрузило компьютер зонда и на некоторое время перевело его в режим ожидания. На тот момент на общение с ним также уходило около 9 часов в одну сторону . Я не могу представить себя в команде dev/qa для такого проекта. :-)
Вам не нужно ничего похожего на суперкомпьютер, чтобы корректировать траекторию выполняемой миссии. Времени достаточно, и расчеты не такие уж сложные; вы могли бы сделать их вручную. Однако вычисление общего плана для многократного гравитационного облета выходит за рамки бортовых вычислительных возможностей.
@RussellBorogove: согласен - хотя определение траектории зонда является довольно сложной задачей, для которой потребуется некоторое специальное оборудование на борту.
Я думаю, вам лучше обратить внимание на разницу между « предварительно запрограммированным », как спрашивает ОП, и « предварительно запланированным », с чего начинается ваш ответ. Эти понятия совершенно разные, и переход от одного к другому вводит в заблуждение. Почему бы не воспользоваться моментом, чтобы уточнить? Конечно, это было заранее спланировано, и, конечно, планы корректируются, иногда незначительно, иногда (например, Juno) радикально. И, конечно же, запрограммировано немногое, хотя в некоторых случаях предварительное программирование уже есть.
@uhoh: Интересный момент - и я не знаю, но «на их месте» я бы запрограммировал полный маршрут, по крайней мере, до конечной высокой орбиты. Представьте, что зонд теряет связь с центром управления полетами. Ошибка может исчезнуть, а может и не исчезнуть, но трансферное окно не появится снова в ближайшие годы.
В миссиях в дальний космос, какая часть путешествия запрограммирована заранее, а какая является «прямым» управлением?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v