¿Qué tan bien podría el sistema de control de actitud de la ISS detectar períodos de actividad de los astronautas?

La pregunta ¿Por qué la ISS no comienza a girar si la gente camina dentro? es bueno en parte porque ha atraído varias respuestas buenas e informativas. Uno de ellos es particularmente intrigante porque contiene la siguiente declaración:

En el Centro de Control de la Misión, era posible saber si los astronautas estaban despiertos, según cómo estaban operando los CMG (cuatro de ellos). Pero los movimientos son muy pequeños.

La física tiene sentido, por supuesto. A medida que los astronautas se mueven (especialmente) a lo largo del eje de avance/retroceso (balanceo) de la ISS, el movimiento de la masa en relación con el centro puede cambiar el momento de inercia sobre el eje izquierdo/derecho (inclinación). Suponiendo que se conserva el momento angular, esto cambiará la velocidad de rotación sobre el eje de cabeceo.

Como se señaló en esta útil respuesta , la ISS gira una vez alrededor de su eje de inclinación cada 93 minutos para mantener el "fondo" mirando hacia el nadir.

Entonces, si todos "corrieran" hacia los extremos delantero y trasero y esperaran un rato, la velocidad de rotación se reduciría y la ISS se levantaría lentamente. Si todos "corrieran" hacia el centro, esta deriva se invertiría y volvería a caer.

Mi pregunta es, aproximadamente, ¿qué tan sensible es el sistema de control de actitud a este tipo de actividad? ¿Es algo que se puede detectar en un período de segundos, minutos o más como un día? ¿Qué tan bien (y con qué rapidez) puede el sistema de control de actitud de la ISS detectar y resolver los períodos de actividad de los astronautas?

Piensa en cuánto cambia el centro de gravedad si el astronauta se mueve alrededor de la estación. La estación tiene una masa mucho mayor que la del astronauta. El momento angular impartido al cambiar de posición dentro de la estación refleja eso. Cambiando algo así como 1/5000 la masa de la estación desde el centro hacia el exterior, el cambio máximo en el momento angular es también 1/5000. Entonces, en una rotación de 93 minutos, la rotación se desviaría aproximadamente 1 segundo, sin tener en cuenta la distribución de masa inicial dentro de la estación, por supuesto, pero más sobre la escala general.
@Adwaenyth Tienes que mirarlo desde la perspectiva de los momentos, no de las masas. Gran parte de la masa está a lo largo del eje babor/estribor, donde el impacto es mucho menor. Estoy bastante seguro de que estos momentos de inercia ya están tabulados en los documentos de la ISS en línea. La otra mitad del problema es buscar la sensibilidad del sistema ADCS o cualquier otro sensor de actitud.
Entonces, si todos "corrieran" hacia los extremos delantero y trasero y esperaran un rato, la velocidad de rotación se reduciría y la ISS se elevaría lentamente. No estoy seguro de qué eje está describiendo como adelante-atrás, pero creo que el eje de rotación es paralelo a la columna central larga. Para cambiar el momento de inercia, tendrían que moverse perpendicularmente a la columna vertebral.
@BenCrowell, bueno, no estoy seguro de qué eje está llamando columna central porque la ISS es una cruz de dos haces perpendiculares, pero seguro que el frente sería la dirección en la que se mueve en su órbita alrededor de la Tierra, y atrás sería el lugar donde está el motor de elevación de la órbita, empujándolo hacia adelante . Además, mire de nuevo y verá que el párrafo anterior explica: "A medida que los astronautas se mueven (especialmente) a lo largo del eje de avance/retroceso (balanceo) de la ISS", creo que todos podemos estar de acuerdo en qué eje es el eje de balanceo, excepto estos chicos :)
Con esto, ahora estoy pensando, ¿cuál es la precisión del sensor que puede detectar tales tasas y comandar CMG?

Respuestas (1)

Si tiene acelerómetros lineales y rotacionales, puede saberlo fácilmente. Durante los períodos de reposo (sueño de la tripulación), la estructura del vehículo no fluctúa tan drásticamente como cuando la tripulación se mueve en el interior y rebota en la estructura.

Por lo tanto, al observar las tarifas de los vehículos, ADCO puede determinar fácilmente si la tripulación está despierta o dormida.

Gracias por tu respuesta y ¡Bienvenido a Space! La pregunta dice: " Qué tan bien puede..." y creo que su respuesta es que "...puede averiguar fácilmente..." ¿Puede mencionar cómo sabe que mirar las tarifas de los vehículos muestra esto fácilmente? En Stack Exchange, es importante agregar enlaces de apoyo o referencias a declaraciones utilizadas para responder preguntas. Tengo la corazonada de que puede que tengas razón, pero necesita apoyo de alguna manera. ¡Gracias!
¿Qué tan bien podría el sistema de control de actitud de la ISS detectar períodos de actividad de los astronautas?
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