¿Se orientan los ASDS de SpaceX en una dirección particular antes de aterrizar? ¿Hay una "elipse de aterrizaje"?

Las naves de drones del puerto espacial autónomo SpaceX tienen una dirección más larga y más corta, tanto para el área plana, aparentemente capaz de aterrizar, como para la huella total en el agua. Los barcos tienen proyecciones verticales en los extremos.

Hay varias direcciones potencialmente significativas en el problema, que incluyen:

  1. Dirección general de las olas; afecta el cabeceo del barco
  2. Dirección general de los vientos; afecta la trayectoria del cohete
  3. Dirección de la órbita de retorno del cohete, a menudo desde el oeste desde Florida, pero no necesariamente, especialmente desde California (órbitas más polares).

Para aterrizajes en Marte hay elipses de aterrizaje alargadas. Pero en la Tierra hay mucho más en vivo, información disponible constantemente actualizada (por ejemplo, GPS, meteorología) y, por supuesto, un control de propulsión significativo en ciertos momentos. Aún así, para el aterrizaje propulsor de la Tierra, la dirección y la velocidad del viento variarán a lo largo del camino de regreso a la superficie y puede haber ráfagas. No sé si el ASDS los tenía, pero existen anemómetros láser doppler capaces de perfilar la velocidad del viento. Cuando todo está dicho y hecho, ¿hay algo como una elipse de aterrizaje para el Falcon 9?

En el momento del aterrizaje, ¿los barcos ASDS generalmente están orientados con su dirección más larga paralela a la dirección con las mayores incertidumbres residuales en el lugar de aterrizaje, o paralela a la dirección de las olas que se aproximan para minimizar la amplitud del cabeceo inducido por las olas, o no? ¿realmente no importa?

abajo: Un barco no tripulado de puerto espacial anónimo (ASDS) de SpaceX, desde aquí .

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Para saber si los barcos de drones del puerto espacial utilizan un modelo de barcaza existente, consulte mcdonoughmarine.com/assets/mcd-spec-sheets_v8-marmac_300.pdf. Estas barcazas son rectangulares pero tienen una sección dedicada de proa y popa como los barcos tradicionales. Si no hay olas, la dirección puede elegirse libremente, pero con olas cualquier capitán responsable preferirá mantener la proa en las olas.
@Uwe incluso un "capitán autónomo" responsable :) Esa es una buena muestra representativa, ¡gracias por el pdf!

Respuestas (1)

El consenso general entre los acosadores de barcazas en Reddit y los foros de la NSF es que el ASDS se alinea a lo largo de las olas. Esto le permite minimizar las oscilaciones, ya que es más larga que la longitud de onda de la mayoría de las olas. Si las olas están tan separadas, es muy probable que no puedan aterrizar en ese clima.

Aparentemente, intentan aterrizar en la X, como lo mostró el aterrizaje de BulgariaSat-1, que llegó bastante descentrado, ya que Musk tuiteó que una ráfaga repentina (o algún mal funcionamiento) golpeó al final de la quema de aterrizaje para empujar fuera del centro.

Así que estoy pensando en mares tranquilos con vientos racheados... podría haber una tendencia a proporcionar unos metros más en la dirección en la que una ráfaga podría inducir un error. No me refiero a tratar de aterrizar "en contra del viento", por supuesto, apunte al centro, pero en mares tranquilos, ¿por qué no orientar el lado largo paralelo al eje de la ráfaga?
@uhoh hablando del mar... No puedes tener mares en calma y vientos racheados. Vientos * fetch = olas. De hecho, los mares son grandes, por lo que tienden a tener grandes alcances.
@Aron Me refiero a la discusión ampliada sobre el viento en mi pregunta, "la dirección y la velocidad del viento variarán a lo largo del camino de regreso a la superficie y puede haber ráfagas". Puede haber rachas inesperadas a diferentes altitudes, pero solo el viento muy cerca de la superficie del agua afecta la formación de olas. Además, las olas que son lo suficientemente grandes como para causar un cabeceo significativo de un barco tan grande como el ASDS pueden tardar una cantidad significativa de tiempo en formarse. Los cambios repentinos no generan grandes olas al instante. Este es un problema meteorológico 4D (3D + tiempo de evolución de onda) y no se puede abordar con una sola línea.
@uhoh jaja todo muy cierto. Mi experiencia con la dinámica de fluidos había sido principalmente práctica, y debo admitir que mi conocimiento del viento a gran altura es limitado. Sin embargo, asumí que la eslora del barco solo importaba para las correcciones a baja altitud, cerca de la aproximación final, cuando las aletas tienen la menor cantidad de flujo de aire y los tiempos de reacción son bajos. Al menos en los últimos 20 m más o menos, el viento es bastante uniforme, dejando al descubierto olas de 20 m de altura. Por supuesto, concederé su punto de evolución t ...
@Aron Es bastante difícil decir algo sobre el mar o el clima marino que no tenga excepciones. Con una altura del primer escenario de más de 40 metros, incluso puede estar sujeto a un poco de cizallamiento.
Esta es una buena respuesta, pero omite la otra parte de la pregunta sobre los puntos suspensivos de aterrizaje: no hay ninguno. El F9 S1 tiene un objetivo de aterrizaje, un conjunto preciso de coordenadas GPS que la estación de la barcaza mantiene y al que apunta el cohete. Agregar esa información completaría más la respuesta.
¿Se orientan los ASDS de SpaceX en una dirección particular antes de aterrizar? ¿Hay una "elipse de aterrizaje"?
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