Cuando la computadora de control de actitud de Mir falló, ¿por qué la estación comenzó a girar inmediatamente?

Volviendo a leer Off the Planet de Linenger, encontré una pregunta de hace mucho tiempo para la que nunca había encontrado una respuesta.

Durante la problemática vejez de Mir, la computadora de control de actitud fallaba con frecuencia. La estación inmediatamente comenzó a girar y los paneles solares dejaron de seguir al sol. Esto resultó en un largo proceso de múltiples órbitas de recargar lentamente las baterías y esencialmente reiniciar la estación.

Pero... ¿por qué Mir comenzó a girar inmediatamente cuando la computadora falló? La falta de control en sí misma no haría que la estación girara. Debe haber habido algún par externo que el sistema estaba constantemente compensando, pero ¿qué?

Pregunta interesante, estoy pensando en algo que tiene que ver con que los girodinos se desconecten y no puedan mantener el gradiente de gravedad o el modo de actitud fija en estrellas, cualquiera que sea el estado antes de la falla. Si algunos estuvieran diseñados para bloquearse y desaturarse también con un corte de energía, eso transferiría inmediatamente todo su impulso almacenado a la estación y la haría girar.
Personalmente, creo que fue un efecto de "turbina de viento". MIR estaba en una órbita bastante baja con un arrastre de aire significativo. La resistencia desigual del aire provocaría rápidamente un giro.
Puedo ver dos cosas: primero, la fricción en el giroscopio ya no se compensará y dará como resultado un aumento de giro inmediato y continuo. La segunda es que la rotación podría ser hacia el plano terrestre de referencia y no hacia Mir. Para mantener el nadir siempre hacia la tierra, la estación debe rotar todo el tiempo. Si la rotación se detiene, Mir dejará de rugir en relación con su centro, pero girará en relación con la tierra.
La respuesta de PearsonArtPhoto es correcta, no más potencia en las ruedas de reacción significa que las fricciones transfieren el momento angular a la nave espacial.
¿La computadora simplemente dejó de funcionar, o falló de tal manera que envió una señal continua de "girar hacia aquí" a las ruedas de reacción de la estación?
@Sean, si la memoria no me falla, actuó como si hubiera perdido energía. Si supiera que envía un comando de tasa de actitud continua, la respuesta a esta pregunta sería evidente.

Respuestas (2)

La mayoría de estas naves espaciales, incluidas Skylab y la ISS, tienen su actitud mantenida por ruedas de reacción. Estas ruedas esencialmente convierten la energía de rotación de toda la nave espacial en una rueda de reacción más pequeña. Si la actitud fallaba mientras estas ruedas giraban, eventualmente disminuirían la velocidad (en un período de minutos). A medida que las ruedas disminuían la velocidad, la estación comenzaba a girar.

MIR tenía ruedas de reacción, como se puede ver en este sitio .

Es muy común que estas ruedas giren hacia arriba, ya que la actitud de la estación debe mantenerse adecuadamente por razones térmicas y de energía, y varía según el lugar de la órbita en el que se encuentre.

Tendré que volver a mirarlo, pero ISTR que la caída comenzó cuando falló la computadora, no cuando falló la energía. (La secuencia fue más falla de la computadora => caída => apagado) No me queda claro por qué la falla de la computadora haría que los girodinos giraran hacia abajo inmediatamente.
No me sorprendería que si la computadora gira hacia abajo obliga a los giroscopios a girar hacia abajo.
De acuerdo, eso sería un mal diseño. No es que el mal diseño no suceda.
No necesariamente. Podría ser necesario para calibrar el sistema, por ejemplo.
Creo que la forma en que se desarrollaron los eventos demostró que fue un diseño deficiente. De todos modos, estoy bastante seguro de que su respuesta es correcta, pero esperaré un poco para ver si alguien puede proporcionar una referencia que muestre que una falla de la computadora resultó en un efecto inmediato en los girodinos, mientras aún estaban encendidos.

No tiene que ser un par externo, considere, por ejemplo, que la tripulación cambie de posición dentro de la estación espacial, aunque el par máximo proporcionado al mover a toda la tripulación al Kvant-1 solo cambiará la tasa de rotación en un 0,15%.

Nota: Esto no viola la conservación del impulso, ya que simplemente están cambiando el centro de masa en una estación que ya gira. (Una estación espacial generalmente tiene un lado que siempre mira en la dirección orbital).

¿Qué pasaría si el control de actitud fallara y la tripulación no se moviera y no hubiera torque externo? ¿Rotaría la estación incluso entonces?
¡Esto viola la conservación del impulso! No hay forma de que un par de astronautas cambien la inercia lo suficiente como para causar un giro significativo hacia arriba o hacia abajo como la analogía del patinador artístico. Cualquier "cambio de velocidad" tiene que cancelarse cuando el astronauta deja de moverse de un lugar a otro de todos modos.
Cuando la computadora de control de actitud de Mir falló, ¿por qué la estación comenzó a girar inmediatamente?
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