En esta gran respuesta , aprendí que al rover Curiosity de Marte se le pueden asignar algunas tareas y seguirá adelante y administrará el trabajo y la navegación por sí mismo, al menos hasta cierto límite.
El Telescopio Espacial James Webb necesita mantener su posición para que el espejo gigante y otras ópticas y experimentos permanezcan oscuros y fríos, alrededor de 50 Kelvin, mientras que sus paneles solares reciben suficiente luz solar para producir alrededor de 2 kilovatios de electricidad.
También estará en una órbita de halo algo inestable alrededor del Sol-Tierra L2. Por lo general, las naves espaciales se monitorean desde estaciones terrestres, y las mediciones Doppler son lo suficientemente precisas para decidir cuándo son necesarias las maniobras de empuje de corrección de órbita para evitar que se aleje mucho. Sin pequeñas correcciones regulares y cuidadosas, se necesitarían correcciones mucho más grandes que consumen combustible.
Estas correcciones suelen ser sorprendentemente pequeñas, del orden de un kilómetro, y profundas en submetros por segundo en velocidad. Las mediciones Doppler precisas se combinan con un modelo de órbita detallado, incluidas las perturbaciones, que se utilizan para calcular cada maniobra en la Tierra, luego se verifican una y otra vez antes de enviar las instrucciones a una nave espacial en una órbita de halo. Posteriormente, se realiza un segundo conjunto de mediciones para confirmar que la maniobra tuvo el efecto corrector previsto en la órbita.
¿Podría el JWST gestionar sus propias maniobras regulares de corrección de la órbita sin la ayuda de la Tierra si fuera absolutamente necesario? Supongamos que hay una falla o el impacto de un meteorito que causó un problema de comunicaciones: ¿puede al menos mantener una órbita hasta que llegue una misión de reparación (tripulada o automatizada) para solucionarlo?
Si es así, ¿cómo puede medir su propia posición con la precisión suficiente para que las correcciones periódicas sean pequeñas? Si bien las cámaras estelares se pueden usar para determinar la actitud, ¿cómo se medirá la posición con precisión? ¿Son posibles mediciones GPS ocasionales a esa distancia? ¿Tiene cámaras de luz visible lo suficientemente buenas como para realizar mediciones de terminación de superprecisión o incluso reconocimiento de patrones de características del paisaje o tiempos de ocultación de/por la Tierra y la Luna?
No tengo mucho tiempo para investigar ya que estoy a punto de irme al trabajo, pero una investigación rápida del JWST no muestra nada que pueda usarse para Astrogation.
Curiosity puede hacer su propia búsqueda de caminos en parte debido al genio de la programación de sus creadores, y también por la facilidad con la que se detectan los obstáculos. Una cámara puede detectar fácilmente una roca peligrosa a unos pocos metros frente a usted porque es un objeto grande y obvio. Después de esa detección, todo lo demás es un ejercicio de búsqueda de caminos.
La astronavegación es mucho más difícil, porque estás buscando caminos a través del espacio vacío y no de un campo de rocas. A diferencia de las rocas y los valles, los puntos de Lagrange no son detectables directamente. Tienes que inferir la ubicación de un punto de Lagrange a partir de otros objetos, y sin ningún punto de referencia no hay nada que puedas hacer.
Ahora, por lo que he deducido, el JWST no tiene telescopios o telémetros orientados hacia la Tierra que pueda usar para determinar su propia posición. Sin los datos de posición de la Tierra, no habría forma de averiguar dónde está el punto de Lagrange en relación con su propia ubicación, y el mantenimiento de la posición sería imposible. En cierto sentido, la Tierra es más una baliza o un marco de referencia que un comando y control.
La respuesta corta es no: JWST no administra sus correcciones de órbita por sí mismo. El mantenimiento de la estación se realiza desde el suelo. Durante las operaciones normales, hay antenas de ganancia media y alta en el lado del sol, que se pueden usar para recibir comandos y transmitir información de telemetría y alcance/Doppler. Este rango y doppler es suficiente para administrar las correcciones de órbita desde el suelo. Como se indicó, es probable que se trate de pequeños cambios de velocidad cuyos efectos se sumarán con el tiempo.
En L2, el volumen de control de JWST es absolutamente enorme. Cualquier lugar dentro de dicho volumen de control es permisible para operaciones normales. La nave espacial se carga con un Ephemeris/Quaternions y está equipada con rastreadores de estrellas, por lo que tiene información de posición limitada, principalmente para ubicar la Tierra.
Con respecto a "A Curiosity se le pueden asignar algunas tareas y seguirá adelante y administrará el trabajo y la navegación por sí mismo, al menos hasta cierto límite", JWST también se basa en la observación. Cada "Visita" que se carga contiene una lista de observaciones a realizar e instruye al observatorio para que gire por todo el lugar. Girará de A a B a C... durante una visita, con pausas ocasionales para la transmisión de datos y descargas de impulso autónomas. Entonces, en este sentido, cambiar a una nueva actitud, adquirir y guiar en las estrellas elegidas, etc., es similar a lo que hace Curiosity. Excepto que JWST no tiene movimiento a lo largo del suelo, solo en el espacio 3-D.
Al usar el DSN, es poco probable que un "accidente" en tierra tenga efectos duraderos con las comunicaciones JWST sin afectar los centros de control principales y redundantes (STScI/GSFC). Si esto sucediera durante un período lo suficientemente largo, la nave espacial reaccionaría ante una pérdida de comunicación y se reconfiguraría y reorientaría para maximizar la potencia y las posibilidades de comunicación; podría quedarse así indefinidamente.
Hobbes
UH oh
Andrés
UH oh