¿Cómo se gestionan los tiempos de eventos de naves espaciales (SET)? ¿A qué escalas de tiempo están vinculados?

Spacecraft Event Time explica la importancia de recordar cuán lenta es la luz; ¡Se necesitan minutos, horas y, en algunos casos, casi un día para que la luz viaje de una manera entre los humanos y sus relojes más lejanos!

Solo como ejemplo , Curiosity (rover) de Wikipedia dice Landing date: August 6, 2012, 05:17:57 UTC SCET ( 7 , 8 ) captura de pantalla ) porque la nave espacial usó su reloj a bordo cuando informó su propio aterrizaje.

Otras respuestas aquí (buscándolas ahora, podría estar recordando estas respuestas completas en forma de comentario † ) han mencionado que el reloj de una nave espacial en el espacio profundo en algunos casos se actualiza en tierra de vez en cuando, aunque no estoy claro si es necesario. Si conocemos el desplazamiento y somos el único espectador del reloj (no es el reloj de Grand Central Terminal, por ejemplo).

Preguntas:

  1. ¿Se reinician los relojes de tiempo de eventos de naves espaciales del espacio profundo a intervalos regulares o incluso irregulares para mantenerlos "actualizados" de alguna manera, o generalmente se dejan funcionando libremente (es decir, si no está roto, no lo arregle)?
  2. Si lo son, ¿a qué escala de tiempo están vinculados o referenciados a restablecimiento? (por ejemplo, UTC frente a JD y escalas de tiempo uniformes como TAI, TT y TDB (consulte también las respuestas a ¿ La hora del GPS es al menos "realmente cercana" a la TAI (hora atómica internacional)? )

† Comentar

En pocas palabras: los acelerómetros ceden, el Sol da acimut. Las efemérides a bordo de la Tierra, Marte y la ubicación del rover en Marte, que el equipo de operaciones mantiene actualizadas, permiten que el HGA gire para rastrear la Tierra en el cielo. Hay un instrumento más crítico y requiere calibración: la hora actual.

Respuestas (1)

De acuerdo con mi experiencia:

  1. Los operadores terrestres trabajan con UTC. Todos los eventos tienen una etiqueta de tiempo con marcas de tiempo UTC. Esto es un poco complicado para los programadores que tienen que lidiar con los segundos intercalares, pero hace que todo sea más organizado y comprensible para las personas.

  2. Las computadoras a bordo tienen relojes a bordo, que normalmente cuentan los tictacs (o segundos) desde el último reinicio. El desplazamiento entre este reloj y alguna época de tiempo en una escala de tiempo absoluta se calcula y almacena en algún lugar, y es posible que deba volver a calcularse con el tiempo o con reinicios. En algunos casos, es necesario corregir la desviación de la escala de tiempo a bordo (que también es ruidosa) con respecto a la escala de tiempo absoluta.

  3. Hoy en día, es bastante práctico elegir el tiempo GPS como escala absoluta, pero TAI también funcionaría.

  4. Debido a que los operadores utilizan UTC, podría ser mejor convertir una marca de tiempo UTC automáticamente a cualquiera de las escalas de los usuarios de la computadora a bordo (que es la del reloj a bordo o la escala de tiempo absoluta elegida). La conversión a UTC a bordo también puede ser complicada debido a los segundos intercalares. La conversión automática podría realizarse en tierra o a bordo de la nave espacial.

  5. JD también sería una molestia porque se necesitaría una tabla de búsqueda para convertir dos fechas julianas en un tiempo transcurrido en SI segundos. Sin embargo, se usa a bordo si es necesario para calcular las efemérides precisas de la tierra/el sol/la luna.

  6. Mi uso excesivo de la palabra "problemas" no es a propósito, pero expresa mi descontento con estos dilemas en el manejo del tiempo.

  7. Los relojes a bordo normalmente solo se reinician si se reinicia toda la computadora, lo que depende mucho del operador y del diseño del software, no debería ser necesario como rutina. Pero el parámetro de compensación puede actualizarse con bastante frecuencia.

¿No es el punto dos básicamente cómo maneja Linux el tiempo de pared? ¿Tomar el RTC de la placa base en el arranque y agregar el tiempo desde el arranque para el reloj de pared más adelante? Eso es simplificado, por supuesto.
@JanDorniak: No sé lo suficiente sobre Linux para responder a tu comentario. Pero creo que también puede depender de la distribución de Linux que elijas.
@Mefitico excelente, siempre agradezco sus respuestas, gracias! Y ya que mencionaste la molestia del tiempo discontinuo; ¿Cómo evitan los lanzamientos los segundos intercalares? ¿Por qué?
@uhoh: hay respuestas bastante buenas en la pregunta que has mencionado. Conozco gente que trabaja en sitios de lanzamiento y tal vez les pregunte al respecto. Pero tenga en cuenta que Kourou solo realiza alrededor de 12 lanzamientos por año, normalmente durante el día, por lo que es fácil evitar una ventana de segundo intercalar (simplemente no elija la carta incorrecta en una baraja de 182, por lo que en realidad es difícil tropezar con ella). Y con toda honestidad, votaría totalmente a favor de no lanzar nunca el día de adición del segundo bisiesto.
El uso de UTC tiene una motivación política, no una motivación práctica. UTC es un sistema horario de pesadilla (p. ej., intente convertir a tiempos Unix o TAI y tenga una precisión de nanosegundos).
@honeste_vivere: La asignación de tareas por satélite normalmente no debería requerir una precisión de nanosegundos. Supongo que ninguna operación en el software integrado requeriría una marca de tiempo completa con una precisión como esta. Pero otra práctica que he visto es usar diferentes variables para contar segundos enteros y subsegundos (y aquí, he visto principalmente milisegundos, no nano). El tiempo de Unix en la nave espacial es una novedad. Se ha hecho principalmente con satélites de bajo costo hasta hace poco y no hace mucho tiempo era una idea prohibitivamente mala usar un sistema operativo Linux en una computadora de la nave espacial.
Muchas mediciones de naves espaciales requieren una precisión de nanosegundos y las marcas de tiempo asociadas con las mediciones rara vez se proporcionan en UTC desde la nave espacial. Por lo general, se dan en algún tipo de tic en relación con un marco o una marca de tiempo "conocida" del reloj de la nave espacial. A veces, el instrumento tiene su propio sistema de marca de tiempo (p. ej., Ulysses usó tiempos UR8) que el usuario tiene que convertir los tiempos a algo como UTC. Las cosas de mantenimiento de SC, estoy de acuerdo, generalmente no requieren una precisión de nanosegundos.
@honeste_vivere: para los "datos de la misión", como las mediciones de carga útil, para cada requisito de tiempo y, por lo tanto, para cada base de tiempo elegida, no hay obligación de usar UTC allí en general. Como habrás notado, me refiero principalmente a la limpieza y los comandos del controlador de tierra.
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