Acoplamiento en órbita

¿Qué sistemas se utilizan para el alcance, la velocidad y la alineación cuando se acopla en órbita? ¿Ya sea automático, brazo controlado por humanos o nave a nave controlada por humanos al estilo Apolo?

Al jugar Kerbal Space Program, tengo mi velocidad, alcance y dirección en el juego. El acoplamiento concedido sigue siendo algo difícil, manteniendo todas estas cosas dentro del alcance.

Me pregunto, al acoplarse a la ISS, o incluso a estaciones anteriores, ¿qué sistemas se usaron para permitir el acoplamiento? Cuando trato de acoplarme en el juego, necesito saber, al menos, mi velocidad y mi alcance. Últimamente han estado usando cápsulas de acoplamiento Dragon (¿SpaceX?) para reabastecer a la ISS. ¿Qué sistemas se utilizan de forma remota o robótica para acoplar estos módulos?

El acoplamiento de Soyuz y Progress es generalmente automático: en.wikipedia.org/wiki/Kurs_(docking_navigation_system)
Dragon es agarrado por un brazo y tirado bajo control humano desde la estación. csmonitor.com/Science/2015/0112/… -- esa no es una característica de Vanilla KSP, pero probablemente podrías configurarlo usando un mod como Infernal Robotics.
Apaga el radar y solo espera el mejor estilo ruso. Pero puede que seas un jugador más serio que Roscosmos.
@RussellBorogove Puede hacerlo en vainilla con múltiples recipientes bloqueados en una junta de pivote. Un poco complicado pero factible. Recuerdo que algún jugador hizo una réplica de Canadarm en stock.

Respuestas (3)

Shuttle, para sensores de encuentro, utilizó la banda Ku en modo radar y una mira óptica (Mirilla de alineación óptica de tripulante o COAS).

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Más cerca había un radar láser montado en el sistema de acoplamiento llamado Sistema de Control de Trayectoria (TCS) que usaba reflectores montados en el vehículo objetivo para obtener el alcance y la tasa de alcance. (El cuadro resaltado es un sensor de encuentro diferente que se está probando, el TCS es el cuadro blanco con una ventana rectangular oscura a su izquierda).

ingrese la descripción de la imagen aquíMás tarde, esto se complementó con un LIDAR de mano para proporcionar el alcance y la tasa de alcance (básicamente, un detector de velocidad láser policial modificado).

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Al principio, esto también se hizo mediante la triangulación de cámaras de CCTV desde el compartimiento de carga útil y el uso de una superposición en los monitores de TV... pero creo que esto se consideró un método de respaldo al final del programa, ya que no recuerdo mucho entrenamiento al respecto. que se está haciendo, a diferencia del TCS.

Finalmente, durante los últimos metros, había un objetivo de acoplamiento óptico, visto a través de una cámara de circuito cerrado de televisión que miraba hacia arriba a través de la ventana de la escotilla de aire.

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Buena descripción narrativa aquí .

Y solo por frescura, la maniobra de giro de encuentro (acelerada)

¿Cuál es el punto de la maniobra de volteo?
Fue para que la tripulación de la ISS pudiera tomar fotografías de los mosaicos del transbordador, parte de las medidas de seguridad implementadas después del accidente de Columbia.
He estado buscando una buena descripción de los CONOP del objetivo de la línea central: superposición de cámara, cruz de separación, paralaje, etc., pero no puedo encontrar ninguna.
@ErinAnne ¿Puede obtener el Manual de capacitación de la tripulación de encuentro USA00604? Seguramente todo en JSC no se ha ido por el agujero de la memoria.
Quise decir que estaba buscando un documento disponible públicamente, para agregar a la respuesta. Aunque el agujero de la memoria todavía crece.
¡Es una gran frustración responder preguntas aquí! ¡No es lo que sabe, es para lo que puede encontrar referencias disponibles públicamente!

Mi referencia favorita para esto es JSC 63400 "Historia del encuentro del transbordador espacial", disponible en http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110023479.pdf

Algunos aspectos destacados (números de página para Rev 3):

  • Los transmisores TACAN y los transpondedores de radar se consideraron objetivos cooperativos durante el programa Shuttle (pág. 83)
  • La página 89 muestra varias de las pantallas de computadora (en su mayoría de texto) utilizadas por el transbordador durante las operaciones de encuentro y proximidad (RPO). Muy Mechjeb.
  • La página 108 presenta PLBay, que se convirtió en RPOP, un programa de conciencia situacional en el que ahora trabajo. El programa muestra dónde ha estado la nave espacial, adónde irá... útil para la mecánica relativa, que no siempre es intuitiva. Las imágenes de cómo se ve RPOP están en las páginas 134, 238 (apenas), 239 (una ilustración de vista en uso mucho más obvia), 241 (más cerca), 243, 244, 249-252.
  • La página 225 comienza con una mirada MUY profunda a una misión típica de transbordador a la ISS. Para resumir, RPOD (rendezvous, prox ops and docking) comienza con matemáticas previas al lanzamiento para identificar oportunidades de acoplamiento favorables, y luego una gran cantidad de mediciones exactas utilizando todo lo mencionado en Organic Marble, además de una gran cantidad de instrumentos de apoyo para transformar eso. datos en cosas que la tripulación puede entender y volar.

El sistema más utilizado es Radar o LIDAR, los cuales obtendrán el alcance y la velocidad de los diferentes objetivos con mucha precisión. LIDAR es un poco mejor y le dará una imagen más grande.

La alineación es un poco más complicada, pero nuevamente, los mismos sistemas, LIDAR y Radar, son los principales sistemas utilizados.

¿Cuál es la diferencia entre radar y LIDAR? ¿Y pueden/cómo estos pueden hacer algo para ayudar con la alineación?
El radar usa radio/microondas, LIDAR usa láseres. Los láseres son más precisos, en general, pero requieren más precisión. Pueden ayudar detectando la forma del objeto, aunque debería investigar un poco más sobre el tema...
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