Gemini 4 wurde am 3. Juni 1965 gestartet. Seine Mission beinhaltete den ersten Versuch eines Rendezvous-Manövers im Weltraum. Der Rendezvous-Test ist fehlgeschlagen.
Zwei Jahre zuvor, im Juni 1963, war der Rendezvous Docking Simulator in Langley in Betrieb gegangen.
Die NASA-Ingenieure hatten noch nicht die Eigenheiten der Orbitalmechanik herausgearbeitet, die mit Rendezvous verbunden sind, [Zitieren erforderlich], die der Intuition widersprechen. Einfach das Raumfahrzeug in Richtung des Ziels zu stoßen, änderte seine Umlaufbahnhöhe und -geschwindigkeit relativ zum Ziel. Als McDivitt dies versuchte, bemerkte er, dass er sich weg und nach unten bewegte, als der rückläufige Schub seine Umlaufbahn senkte und seine Geschwindigkeit erhöhte.
Ist es möglich, dass die Gemini 4-Astronauten ein Rendezvous-Simulator-Training mit einer falschen Modellierung der Orbitalmechanik hatten?
Das erfolgreiche Rendezvous-Manöver von Gemini 6A und 7 war nur ein halbes Jahr später.
Aus diesem NASA- Papier von 1966 über den Docking-Simulator, der für Gemini und Apollo verwendet wurde:
Außerdem wurden orbitale mechanische Effekte vernachlässigt, da kurze Entfernungen und niedrige Raten verwendet wurden.
Bedeutet dies also, dass die Astronauten von Gemini 6A und 7 kein Rendezvous-Simulator-Training mit orbitalmechanischen Effekten erhalten haben?
Natürlich könnte das Training zur Ausrichtung der Einstellungen der Rendezvous-Partner unter Verwendung des Simulators durchgeführt werden, aber die Ausrichtung der Positionen verwendete kein Modell der Orbitalmechanik?
Lassen Sie mich meiner Antwort ein Zitat von Wally Schirra nach Gemini 6A voranstellen:
„Jemand sagte … wenn du auf 5 km näher kommst, hast du ein Rendezvous. Wenn jemand denkt, er hätte ein Rendezvous bei 5 km gemacht, viel Spaß! Da haben wir angefangen Unsere Arbeit. Ich glaube nicht, dass das Rendezvous vorbei ist, bis Sie angehalten werden – vollständig angehalten – ohne relative Bewegung zwischen den beiden Fahrzeugen in einer Entfernung von etwa 120 Fuß (37 m). Das ist Rendezvous! Von da an heißt es Position halten. Dann kannst du zurückgehen und das Spiel spielen, ein Auto zu fahren, ein Flugzeug zu fahren oder ein Skateboard zu schieben – so einfach ist es."
Was Kapitän Schirra sagte, war, dass es in Bezug auf die Pilotenaufgabe einen großen Unterschied zwischen Rendezvous und Positionserhaltung gibt .
Das eigentliche Rendezvous- Verfahren beginnt mit dem Abheben des „Verfolger“-Fahrzeugs (tatsächlich kann dies als das erste von zahlreichen „Rendezvous-Verbrennungen“ angesehen werden).
Sobald das Rendezvous bis zu dem Punkt fortgeschritten ist, an dem die Reichweite zwischen dem "Verfolger"- und dem "Ziel"-Fahrzeug auf ~1000 Fuß oder weniger gesunken ist, wird der Pilot des Verfolger-Fahrzeugs feststellen, dass alle relativen Bewegungen in Bezug auf das Zielfahrzeug auf reduziert sind Null (oder fast Null), die Aufgabe, eine stabile Position (wiederum in Bezug auf das Zielfahrzeug) oder die Position zu halten , wird ganz einfach - wie Captain Schirra es ausdrückte: "Dann können Sie zurückgehen und das Spiel von spielen Auto fahren oder Flugzeug fahren oder Skateboard schieben – so einfach ist das."
Mit anderen Worten, sobald das Verfolgerfahrzeug die Bedingungen erreicht hat, die zum Einrichten der Positionshaltung erforderlich sind, werden die Auswirkungen der Orbitalmechanik fast unmerklich - und werden weniger bemerkbar, je näher die beiden Fahrzeuge beieinander sind ...
Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken, heißt es im Rendezvous Crew Training Handbook der NASA (vom November 1998), dass für den Space Shuttle Orbiter die Positionshaltung, wenn sie sich auf der Vbar in einer Entfernung von 1000 Fuß und in einer kreisförmigen Umlaufbahn von 160 Seemeilen befindet, nein erfordern sollte mehr als ~70 Pfund. Treibmittel pro Umlaufbahn. Das ist ziemlich niedrig. Alternativ besagt die Referenz auch, dass, wenn die Positionshaltung stattdessen bei 40 Fuß auf dem Rbar eingerichtet wird (mit den gleichen Orbitalparametern des Zielfahrzeugs), der Propellerverbrauch in der Größenordnung von 100 Pfund/Umdrehung liegen sollte.
FYI, man kann im Allgemeinen schlussfolgern, dass je einfacher die Pilotierungsaufgabe ist, desto geringer ist der Prop-Verbrauch.
Um die Frage zu beantworten , bin ich mir nicht sicher, wie viel tatsächlich anständige Simulatorzeit die Crew von Gemini 4 in Rendezvous- Übungen verbracht hat, aber es scheint, als ob der im OP referenzierte Simulator wahrscheinlich gute Arbeit bei der Simulation der Stationshaltung geleistet hatund die Docking-Aufgabe (wobei die Docking-Aufgabe im Wesentlichen ähnlich wie das Halten der Position ist, mit den hinzugefügten Elementen des Einrichtens eines Annäherungsgeschwindigkeitsvektors geringer Größe, der auf den Docking-Mechanismus des Zielfahrzeugs gerichtet ist). Beachten Sie, dass in dem NASA-Papier, auf das im OP verwiesen wird, die Anfangsbedingungen für einen Andocksimulatorlauf so eingerichtet wurden, dass das Verfolgerfahrzeug 55 Fuß vom Zielfahrzeug entfernt war, ohne Raten (siehe Seite 9 dieser Referenz) - ziemlich genau im Einklang mit einer relativ einfachen Stationshaltungssituation. Die Besatzung von Gemini 4 kam jedoch nie auch nur annähernd an eine stabile Positionshaltungssituation heran ...
Nebenbei bemerkt, von Interesse an besagtem NASA-Papier sind die Pilotenbewertungen, die auf S. 23 davon ... faszinierend!