¿Cómo se filman los lanzamientos de cohetes SpaceX?

En el lanzamiento reciente de NROL-76 SpaceX hay algunas tomas realmente espectaculares del cohete que se lanza a la atmósfera y vuelve a bajar.

Por ejemplo, alrededor de la marca de las 14:17 hay una toma de las etapas del cohete separándose cuando van a más de 4 veces la velocidad del sonido y tienen 70 km de altura y suben:

Separación de cohetes SpaceX

Obviamente tienen algunas cámaras ya que la vista es diferente en varios momentos como 13:30 y 20:14 .

Mi pregunta es ¿cómo rastrean y registran con tanta precisión el cohete cuando está tan lejos y se mueve tan rápido? ¿Qué tipo de cámara podrían usar y cómo funciona?

Creo que es difícil rastrear con tanta precisión manualmente, por lo que tal vez haya una cámara de rastreo GPS en los actuadores que puedan seguir el cohete. Tal vez las imágenes incluso se tomen desde un avión o un helicóptero y no desde el suelo.

(Tenga en cuenta que no estoy preguntando sobre las cámaras montadas en el cohete en sí, solo las que lo siguen desde una gran distancia).

Las cámaras rastreaban lanzamientos de cohetes como este mucho antes de que existiera el GPS.
La mayoría de las estrellas se mueve más rápido que cualquier cohete que hayamos hecho y más lejos de lo que ha viajado cualquier cohete, pero ¿no son muy fáciles de "seguir"?
@user3528438 Los movimientos de seguimiento se miden en grados angulares. En ese sentido, no, las estrellas no se mueven "más rápido" que cualquier cohete que hayamos hecho. Se mueven aproximadamente 15° por hora . Estos tipos de sistemas pueden rastrear rutinariamente objetos que se mueven 15° con respecto a la cámara en pequeñas fracciones de segundos .

Respuestas (2)

Si se lanzó en el Centro Espacial Kennedy en Florida, hay diez de estos montajes de seguimiento Contraves-Goerz Kineto repartidos por todo el complejo. Contraves-Goerz ahora es parte de la compañía L-3 Brashear . Se conectan múltiples cámaras y todas las cámaras en cada montura están dirigidas con precisión en ejes ópticos paralelos. Otras instalaciones de lanzamiento utilizan hardware similar, si no idéntico, aunque quizás en menor número total por instalación.

Contraves-Goerz_Kineto_Tracking_Mount

Los primeros tipos similares de montajes utilizados para rastrear y filmar los lanzamientos de cohetes se basaron en los primeros montajes de armas antiaéreas navales. Algunas de estas primeras versiones tenían telescopios de detección utilizados para apuntar ópticamente el artilugio.

Hoy en día, muchas de las funciones de seguimiento son automáticas o semiautomáticas, pero cuando todo comenzó, la habilidad del operador era responsable de mantener el conjunto de cámaras apuntando en la dirección correcta. Al igual que con esos viejos cañones antiaéreos, la cosa se apuntaba usando juegos de ruedas de control, uno para altitud y otro para azimut. Estas ruedas de control son similares a las que se verían en cámaras de cine grandes montadas en grúas en un plató de cine durante el mismo período de tiempo. Las ruedas de control de seguimiento del cohete tenían engranajes de relación más alta y más baja que hacían posibles ajustes tanto gruesos como precisos. ¡Un giro completo de 360° de la rueda de precisión podría mover la montura solo una fracción de 1°!

Se utilizan sistemas similares (casi idénticos) para rastrear y registrar otros objetos voladores de alta velocidad. Esto incluiría hardware militar durante las pruebas y el desarrollo (aviones, misiles, incluso grandes proyectiles de artillería como los lanzados por un tanque o cañones de artillería más grandes, etc.)

Puede leer todo sobre el funcionamiento y el rendimiento de estos sistemas (partes no clasificadas del) aquí .

Este documento de la NASA explica cómo se utilizan en el Centro Espacial Kennedy.

Podría agregar que los algoritmos que permiten que un rastreador automático, una vez bloqueado en un objetivo en el campo de visión de la cámara, permanezca bloqueado son bien conocidos y existen desde al menos los años 60.
@CarlWitthoft Gran parte de ese tipo de información se encuentra en los dos documentos vinculados. No hay necesidad de escribir un libro aquí.
@CarlWitthoft En realidad, los sistemas siguen siendo bastante manuales. Nunca ha habido una demanda real de seguimiento automatizado avanzado, ya que contamos con operadores calificados que lo han estado haciendo durante toda su carrera. Las cámaras continuarán a lo largo de una trayectoria recta (en coordenadas polares) si los controles se sueltan momentáneamente, pero básicamente es solo un tipo con un joystick. (fuente: trabajo en la NASA) también relevante: el gobierno. está más dispuesto a mantener a los funcionarios públicos para trabajos semi-obsoletos en lugar de comprar nuevos equipos.
Agregaré que esto se aplica principalmente a los rastreadores de corto y mediano alcance. siempre se están probando cosas nuevas, pero esas son las estaciones de observación del caballo de batalla
¿Las ruedas de alta y baja precisión están disponibles al mismo tiempo simplemente girando una u otra, o se requiere embrague para cambiar entre ellas? Pregunto porque me pregunto cómo podría funcionar tener relaciones de transmisión altas y bajas sin forzar a la rueda alta a girar para igualar, lo que tendría demasiada inercia. Supongo que los dos controles son mecanismos separados, no (simplemente) lo mismo con dos relaciones de transmisión adjuntas.
@JDługosz Ruedas separadas (como se describe en la respuesta como "... juegos de ruedas de control, uno para altitud y otro para azimut ... ''), similares al tipo que habría visto en un boom de cámara de cine o un torno en un taller mecánico durante la misma época. Pero eso fue hace más de 50 años. Ahora todo es apuntar por cable.
Todo lo que necesitaría es algún tipo de conjunto de rueda libre para permitir que la rueda de ajuste grueso mueva el eje sin necesidad de que gire la rueda de ajuste fino. Cuando se mueve la rueda de ajuste fino, sería trivial que también moviera la rueda de ajuste grueso en cantidades casi imperceptibles.
Han pasado un par de décadas desde que vi una de las antiguas reliquias posteriores a la Segunda Guerra Mundial en un museo en alguna parte. Su conjetura es tan buena como la mía en cuanto a dónde estaba: el Centro de Visitantes Kennedy (o la Base de la USAF adyacente), Marshall/US Space & Rocket Center (probablemente no, nunca hicieron ninguna prueba de vuelo que usaría dicho equipo hasta donde yo sé). saber), White Sands, Dayton, Pensacola, Edwards, Davis-Monthan/Pima, Smithsonian, etc.
Hablando de envidia del equipo;)
@Aarón gracias por la información. Hay otros sistemas (por ejemplo, misiles guiados) que son ciertamente rastreadores automáticos :-)
@JDługosz También puede ver más información en el sitio web del fabricante: photosonics.com/cine-sextant.htm
@TylerH Photosonics no fabricó los soportes KTM utilizados por la NASA, White Sands, Yuma y otros rangos de prueba y evaluación del gobierno de EE. UU. Lo hizo L-3 Brashear (o más específicamente su compañía predecesora Contraves, que ahora es parte de L-3 Brashear). L-3 Brashear proporciona el .pdf vinculado en la respuesta.

Michael Clark tiene muy buena información que en su mayoría es correcta. Estos rastreadores se operan manualmente y los operadores SON TAN BUENOS. Se han discutido varias formas de automatización y he escrito un código de automatización de rastreadores para las KTM. También hemos analizado la automatización lista para usar de varios proveedores. Tal vez algún día, ¡pero solo obtienes una oportunidad en cada lanzamiento! ¡Tomará muchas pruebas antes de poner nuestra fe en la automatización!

Ponga un enlace a la fuente que menciona y cite los pasajes importantes, para que sepamos lo que quiere decir, incluso en caso de que el sitio web de Clark no esté conectado.
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