En las misiones en el espacio profundo, ¿cuánto del viaje está preprogramado y cuánto es control "directo"?

Con respecto a las misiones en el espacio profundo, como la misión Rosetta, ¿cuánto del viaje al destino final está preprogramado versus recalculado sobre la marcha? Para el ejemplo de Rosetta, ¿se programó previamente toda la secuencia de asistencias por gravedad (y quema para alinear la trayectoria a fin de realizar las asistencias) o se recalculó la trayectoria después de cada maniobra? ¿Se podría ejecutar todo el viaje de manera "no intervencionista" (sin contar las otras cosas que se deben hacer durante el viaje, como hacer ciencia, verificaciones de telemetría, etc., solo la planificación de la trayectoria y la ejecución de la maniobra)?

El "sobre la marcha" generalmente significa algo entre un par de días y un par de meses antes de que se ejecuten las maniobras dadas. Por ejemplo, en el caso de Rosetta, al no conocer la forma del cometa, no pudieron calcular las órbitas con anticipación, pero crearon un plan de maniobras orbitales de meses una vez que los datos estuvieron disponibles.
@SF Bueno, por supuesto, las operaciones en el objetivo son "sobre la marcha", ya que a menudo no sabemos cómo es el objetivo (esa es la razón por la que lanzamos tales misiones). Estaba más preocupado por el viaje desde la Tierra hasta el objetivo y la planificación del mismo.

Respuestas (1)

El viaje hacia el destino siempre está completamente planificado. Todas las asistencias por gravedad, sobrevuelos cercanos, etc., se planifican antes del lanzamiento y, a menudo, mucho antes de que se complete el diseño de la sonda, ya que a menudo los requisitos de la trayectoria influyen en las consideraciones de diseño: capacidad para hibernar, delta-V de los motores , tolerancia al calor si la sonda va a recibir asistencia de Venus, equipo para elegir ciencia específica de objetivos de oportunidad dados (sobrevuelos de asteroides) y toda la vida útil del equipo, ya que la trayectoria significa tiempo de viaje.

Esto no significa que la sonda pueda hacer todo de forma totalmente autónoma.

En el plan de misión, hay eventos de "ajuste de rumbo". Cada maniobra, como asistencia por gravedad, encendido de salida o cambio de avión, se realiza con un cierto error. A estas distancias, un par de milisegundos de error en la quema de salida significará cientos de kilómetros de error en el destino. Después de realizar una maniobra, se determina la desviación de la trayectoria planificada. Se establecen los parámetros de la quema correctiva, y la sonda realiza la maniobra en el lugar y tiempo planificados previamente, pero de acuerdo con parámetros que se obtuvieron solo después de la maniobra que introdujo el error.

Gracias por la respuesta, pero lo que me interesa es la parte de ajuste de rumbo. ¿Quién (es decir, el buque o el control de la misión) mide la desviación de la trayectoria y quién calcula los parámetros de quema correctivos adecuados? ¿Podría la nave hacer todo esto por sí misma (es decir, hay algún tipo de autocorrección) o depende del control de la misión para hacer esto por ella?
@zegkljan: Control de la misión. La determinación de la posición de la sonda involucra una señal hacia/desde la Tierra y se realiza en la Tierra, además, las sondas no tienen las supercomputadoras que el centro de control tiene para calcular el ajuste. Técnicamente, si las sondas estuvieran equipadas con equipo de interferometría doppler y las estaciones terrestres simplemente rebotaran sus señales sin procesarlas, eso sería factible, pero bastante inútil. Más sobre el tema tl; dr: la sonda no sabe dónde está, el centro de control sí.
¿Una sonda del espacio profundo realmente necesitaría "tolerancia al calor" para obtener asistencia gravitatoria de Venus? Yo [ingenuamente] habría pensado que la sonda se dispararía en un radio tal que ignoraría tal efecto.
@Coxy: Sé muy poco sobre esto, pero me imagino SF. se refiere a que la sonda está significativamente más cerca del sol en ese punto. ​ ​ ​ ​
@RickyDemer: Esto es correcto. En general, sumergirse por debajo de la distancia de la órbita de Venus desde el Sol requiere consideraciones adicionales con respecto al manejo del calor.
El Sol es lo suficientemente caliente como para derretirme en la órbita de la Tierra: ciertamente necesitaría una nave espacial con aire acondicionado para acercarme a Venus.
Dato curioso: aproximadamente una semana antes de que New Horizons hiciera el sobrevuelo de Plutón, perdimos contacto con él. iirc (y esto puede estar un poco mal), habíamos enviado una corrección de rumbo o algo similar, y sobrecargó la computadora de la sonda y la puso en modo de espera por un momento. También tomó alrededor de 9 horas en cada sentido comunicarse con él, en ese punto. No me puedo imaginar estar en el equipo de desarrollo/control de calidad para un proyecto como ese. :-)
No necesita nada como una supercomputadora para hacer ajustes de trayectoria para una misión en progreso. Hay mucho tiempo disponible y los cálculos no son tan complejos; podrías hacerlos a mano. Sin embargo, calcular un plan general para un sobrevuelo asistido por gravedad múltiple va más allá de la capacidad informática a bordo.
@RussellBorogove: de acuerdo, aunque realizar la determinación de la trayectoria de la sonda es una tarea bastante compleja que requeriría algún hardware personalizado a bordo.
Creo que debería abordar mejor la diferencia entre " preprogramado " como lo solicita el OP y " preplaneado ", que es cómo comienza su respuesta. Estos conceptos son totalmente diferentes y es engañoso cambiar de uno a otro. ¿Por qué no tomar un momento para aclarar? Por supuesto que fue planeado de antemano y, por supuesto, los planes se ajustan, a veces levemente, a veces (por ejemplo, Juno) dramáticamente. Y, por supuesto, no mucho está preprogramado, aunque en algunos casos hay alguna programación previa.
@uhoh: punto interesante, y no sé, pero "si yo fuera ellos", programaría la ruta completa, al menos hasta la órbita alta de destino. Imagina que la sonda pierde la conexión con el control de la misión. El error puede desaparecer o no, pero la ventana de transferencia no volverá a aparecer en los años venideros.
En las misiones en el espacio profundo, ¿cuánto del viaje está preprogramado y cuánto es control "directo"?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v