¿Cómo es posible el funcionamiento sin giroscopio?

Estuve leyendo recientemente sobre la casi pérdida de la nave espacial del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) en 1998, en este artículo de Wikipedia . Este artículo menciona que

Solo un giroscopio permaneció operativo después de esta recuperación, y el 21 de diciembre ese giroscopio falló. El control de actitud se logró con disparos manuales de propulsores que consumían 7 kg de combustible semanalmente, mientras que ESA desarrolló un nuevo modo de operaciones sin giroscopio que se implementó con éxito el 1 de febrero de 1999.

¿Qué es este modo de operaciones sin giroscopio? ¿De qué depende determinar la actitud de la nave espacial? ¿Hay otras naves espaciales que lo utilicen?

Respuestas (2)

SOHO, así como la mayoría de las naves espaciales, utilizan rastreadores de estrellas para determinar la actitud, con la ayuda de sensores solares para operaciones de recuperación y protección contra fallas. El funcionamiento sin giroscopio es normal . De hecho, es común apagarlos cuando no los necesita para conservarlos de por vida. Los giroscopios solo pueden indicarle sus índices de balanceo y cómo su actitud está cambiando con el tiempo. No pueden decirte tu actitud por sí mismos. Se utilizan para mejorar su conocimiento de la actitud en escalas de tiempo cortas.

El problema y su resolución se enumeran en detalle en el sitio web de la NASA . Los enlaces del sitio web a la maniobra exacta parecen estar rotos.

Sin embargo , este documento resume la operación sin giroscopio de la siguiente manera

El 21 de diciembre de 1998, se perdió el tercer y último giroscopio, lo que puso a SOHO en modo ESR. Con nuevas soluciones para:

  • reducir la perturbación de la órbita del modo ESR (mediante el frenado manual de guiñada desde el suelo),
  • medir con precisión la tasa de balanceo (las ruedas giran hacia arriba de modo que hay un impulso neto en el cabeceo, que combinado con la tasa de balanceo crea un par perturbador de guiñada),
  • parchear el software de control de actitud para volar SOHO sin control giroscópico,
  • implementar procedimientos nuevos o actualizados, incluido el de recuperación de ESR (ahora hecho sin control de giroscopio),

La nave espacial SOHO se volvió a poner en modo normal el 1 de febrero de 1999. Desde entonces, es la primera nave espacial de la ESA estabilizada en tres ejes que se opera sin giroscopio.