¿Cómo exactamente Cassini proporcionó un control de actitud sólido como una roca para permitir imágenes de alta resolución con poca luz? (1,2 segundos de arco/píxel para cámara de ángulo estrecho)

Realmente vale la pena ver y/o escuchar el video Triumph at Saturn (Parte I) del JPL de la NASA.

Más o menos 45:45se analiza el período posterior a SOI (inserción de la órbita de Saturno, 1 de julio de 2004, 02:48 UTC) cuando comenzaron a llegar las primeras imágenes de los anillos de Saturno. En una conferencia de prensa del JPL más tarde ese mismo día, Carolyn Porco, líder del equipo de imágenes de Cassini, dijo:

No creo que tengas que ser un científico del ring para imaginar lo que fue anoche para nosotros. Realmente estaba más allá de toda descripción. Era alucinante, eran todos los adjetivos que se te ocurrían.

Estoy sorprendido de lo sorprendido que estoy por la belleza y la claridad de estas imágenes. Me resultan chocantes.

Esta nave espacial nos permite una plataforma muy estable. Esta máquina, la giras, la apuntas y se queda allí. Es como un trípode en el espacio.

De 9 a 10 AU, Saturno recibe aproximadamente el 1% de la luz solar que recibe el espacio cis-lunar, por lo que, en igualdad de condiciones, las exposiciones fotográficas deben ser 100 veces más largas.

La cámara de ángulo estrecho de Cassini tiene píxeles de 12 micras detrás de un reflector f/10.5 de distancia focal de 2 metros, por lo que cada píxel es de solo 1.2 segundos de arco, y para objetos extensos bajo la luz del sol tenue, f/10 no es un sistema rápido.

Así que me aventuraría a adivinar que los tiempos de exposición fueron tal vez segundos en lugar de milisegundos.

Cassini-Huygens de Wikipedia dice:

Los cohetes monopropulsores más pequeños proporcionaron control de actitud.

y señala que la nave espacial admite las siguientes siglas:

  • AACS: Subsistema de Control de Actitud y Articulación
  • AFC: Computadora de vuelo AACS
  • ARWM: mecanismo de rueda de reacción articulado

Y aunque soy un firme defensor del control de actitud de imán permanente articulado y la descarga de impulso en LEO para cubesats, nunca antes había oído hablar de ruedas de reacción articuladas en naves espaciales profundas. Pero dado que estoy crónicamente desinformado, eso puede ser mi culpa.

Pregunta: ¿Cómo exactamente proporcionó Cassini un control de actitud sólido como una roca para permitir imágenes de alta resolución con poca luz? (1,2 segundos de arco/píxel para cámara de ángulo estrecho)

También me pregunto si Cassini alguna vez tuvo que matar; gire lentamente en una dirección específica para desenfocar una imagen de una luna durante un sobrevuelo cercano.


captura de pantalla del extremadamente genial video JPL de la NASA "Triumph at Saturn (Part I)"

captura de pantalla del extremadamente genial video JPL de la NASA "Triumph at Saturn (Part I)"

Supongo que quieres leer esto: trs.jpl.nasa.gov/handle/2014/11604
@asdfex No veo nada realmente útil allí. Es solo una descripción general del algoritmo de retroalimentación presentado como una charla para otros escritores de algoritmos de retroalimentación y, por lo tanto, sobre mi cabeza. No veo nada obvio sobre un "mecanismo de rueda de reacción articulado", me pregunto si Cassini de hecho tenía uno. Con suerte habrá otro documento sobre el sistema físico también. ¡Pero gracias!
Tenía "cuatro conjuntos de ruedas de reacción (RWA, tres principales y un RWA de respaldo montados en una plataforma articulable)", también se muestra en la imagen de la primera página, con una mejor imagen aquí: trs.jpl.nasa.gov/ flujo de bits/mango/2014/46224/…
@asdfex santa granola, ¡es un artículo increíble, sobre un sistema realmente increíble! De hecho, las ruedas de reacción estaban articuladas, pero es posible que solo se usaran cuando los "cuatro propulsores orientados hacia Z (ejecutados) se queman pequeños ∆V" y no durante la toma de imágenes, pero primero tendré que leer todo.

Respuestas (1)

Cassini fue la primera nave espacial en utilizar un giroscopio de resonador hemisférico Litton (HRG). La última referencia para la actitud de las naves espaciales era la Unidad de referencia estelar y que podía usarse con fines de control la mayor parte del tiempo, pero el HRG era esencial para las maniobras y para la estabilización del control de altitud de precisión durante la adquisición de datos. Desafortunadamente, no tengo los detalles exactos, pero vea la primera referencia para el uso del HGR en Cassini y la segunda para una referencia general sobre el HGR.

https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/2803/1/Hemispherical-Resonator-Gyro-an-IRU-for-Cassini/10.1117/12.253429.short?SSO=1

https://en.wikipedia.org/wiki/Hemispherical_resonator_gyroscope

Solo he leído el comienzo de este artículo de David Rozelle De la copa de vino a los planetas , pero es tan fascinante: de un descubrimiento casual en 1890, ahora se ha demostrado que "12 millones de giroscopios-horas en funcionamiento en el espacio con 100% de éxito". Altamente recomendado para quien esté interesado en Cassini-Huygens.
@NgPh ídem; He citado tu enlace.