¿Cómo sabe la sonda New Horizons que está cerca de Plutón y dirige sus instrumentos científicos hacia Plutón y otros objetivos de sus observaciones durante el sobrevuelo?
Lo que esto se llama principalmente se llama Determinación de Actitud, y es una parte del sistema de control de actitud en la mayoría de las naves espaciales. Wikipedia tiene una gran parte de eso, que dice:
Se utilizan dos cámaras estelares para medir la actitud de la nave espacial. Están montados en la cara de la nave espacial y brindan información de actitud mientras están en modo estabilizado por giro o de 3 ejes. Entre el tiempo de las lecturas de la cámara estelar, la orientación de la nave espacial es proporcionada por unidades de medición de inercia en miniatura redundantes duales. Cada unidad contiene tres giroscopios de estado sólido y tres acelerómetros. Dos sensores Adcole Sun proporcionan determinación de actitud. Uno detecta el ángulo con el Sol, mientras que el otro mide la velocidad de giro y el reloj.
Bien, entonces, ¿qué significa todo eso? Hay dos formas principales en que la nave espacial alinea su actitud, luego mide las diferencias midiendo cuánto cambio de actitud hay. Bien, ¿cuáles son los sistemas?
Reúna todo esto y sabrá cómo apunta la nave espacial. Según Spaceflight101 , la precisión es de 471 urads, o alrededor de 0,025 grados.
Bien, así es como sabe hacia dónde apunta, ahora, ¿cómo sabe hacia dónde apunta? Estos provienen del suelo, donde se proporcionó una secuencia de comandos hace algún tiempo, y los comandos comenzaron a ejecutarse. Lo más probable es que se les ordenara comenzar a una hora determinada, que hay un reloj a bordo que indica la hora. Esto se determinó utilizando algún tipo de software terrestre basado en la ruta de viaje de New Horizon y la posición de Plutón. Algunas naves espaciales tienen la capacidad de moverse ligeramente para fotografiar un objetivo, pero esto generalmente se reserva para cosas como los cometas, que tienen cierta incertidumbre sobre ellos.
Por supuesto, otra buena pregunta es, ¿cómo sabemos exactamente dónde está Plutón? E incluso una pequeña diferencia tiene un gran efecto, cuando estás a solo unas pocas millas de distancia. Esto fue detallado en un artículo de Universe Today hace algún tiempo. Antes del lanzamiento, la posición de Plutón era conocida por varios miles de kilómetros. Eso parece mucho, pero es minúsculo en comparación con su gran distancia, solo una millonésima parte. Pero para New Horizon, eso podría significar perderse el planeta por completo. A través de mediciones dedicadas, e incluso usando los instrumentos de New Horizon, pudimos identificar mejor su posición. Básicamente, la nave espacial pudo obtener una imagen de Plutón y, dependiendo de dónde apareciera en la imagen, determinaría exactamente dónde estaba. Esto permitió determinarlo con mayor precisión, especialmente en relación con la trayectoria de New Horizon.
Todo esto en conjunto permitió a New Horizon apuntar su cámara exactamente a los lugares correctos para hacer algo de ciencia genial.