Hubbles One-Gyro-Modus; Wie funktioniert es für Lagekontrolle, Stabilisierung und Schwenken?

Hubble-Weltraumteleskop von Space.com nach Gyroskop-Ausfall offenbar im „abgesicherten Modus“ sagt:

"Es stimmt. Sehr stressiges Wochenende. Im Moment ist HST im abgesicherten Modus, während wir herausfinden, was zu tun ist. Ein weiterer Kreisel ist ausgefallen. Der erste Schritt ist, zu versuchen, den letzten Kreisel zurückzubringen, der ausgeschaltet war und problematisch ist", Rachel Osten, stellvertretender Missionsleiter von Hubble am Space Telescope Science Institute in Baltimore, sagte am Sonntag via Twitter als Antwort auf getwitterte Fragen und Kommentare zum angeblichen Ausfall des Gyroskops.

Hubble hat sechs Gyroskope , die alle während einer Wartungsmission im Mai 2009 durch weltraumlaufende Astronauten ersetzt wurden. Das Teleskop benötigt drei funktionierende Gyroskope, um „eine optimale Effizienz zu gewährleisten“, haben Mitglieder des Missionsteams geschrieben, und der Ausfall reduziert diese Zahl auf zwei ( wenn das "problematische", das ausgeschaltet war, nicht wieder online gebracht werden kann).

FALLS der dritte sich nicht wieder dreht, wäre ich nicht überrascht, wenn sie in den 1-Gyro-Modus fallen und den zweiten als Reserve behalten. @rachelosten weiß es vielleicht, aber ich stelle mir vor, dass es eine stressige, schwierige Entscheidung ist. Hoffen wir einfach das brillante Leute bei @STScI können den dritten wiederherstellen."

Dieser Tweet von Dr. Rachel Osten, stellvertretende Missionsleiterin für HST, sagt (Antworten):

Es ist keine schwierige Entscheidung, @astrogrant: Der Plan war immer, in den 1-Gyro-Modus zu wechseln, wenn zwei übrig sind. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen 2- und 1, und es verschafft viel zusätzliche Beobachtungszeit. Was die Astro-Community dringend will.

Ich finde es gut, dass es einen Plan gab, Hubble im One-Gyro-Modus zu betreiben, wenn der Zeitpunkt kommt, an dem Hubble nur noch zwei übrig hat.

Aber ich verstehe nicht, wie das möglich ist. Kepler befindet sich in einer heliozentrischen Umlaufbahn fast 1 AE von der Erde entfernt, während sich Hubble in LEO befindet, und könnte daher möglicherweise Drehmomenten von Dingen wie Gravitationsgradient und atmosphärischem Widerstand ausgesetzt sein, zusätzlich zu Restdrehmomenten von unausgeglichenem solarem Fotodruck, den beide Teleskope erfahren könnten.

Frage: Wie funktioniert der Ein-Kreisel-Modus des Hubble-Weltraumteleskops zur Stabilisierung, Lagekontrolle und Drehung? Wie funktioniert es genau, Hubble während der Messungen ausgerichtet zu halten und dann schnell zum nächsten Ziel zu schwenken? Bei hellen Objekten können die Messungen eine Minute oder weniger dauern, sodass die Zeit bis zum nächsten Ziel eine ernsthafte Überlegung sein kann. Diese Antwort beschreibt eine Folge von kurzen, sechsminütigen Belichtungen, um astrometrische Daten von MU69 zu erhalten, dem Objekt, das New Horizons bald besuchen wird. Belichtungsreihenfolge im Vorschlag .

"Was die Astro-Gemeinschaft dringend will." - Es ist eine Untertreibung, wenn ich jemals eine gehört habe!

Antworten (1)

Ein Teil der Verwirrung kann dadurch entstehen, dass die diskutierten Kreisel nicht verwendet werden, um die Lage des HST tatsächlich zu ändern ... was durch Reaktionsradbaugruppen (separate Drehvorrichtungen) und magnetische Drehmomenterzeuger erfolgt. Die fraglichen Kreisel sind nur Sensoren.

Wenn man das weiß, macht es Sinn.

Sowohl der FHST als auch der FGS messen zwei Freiheitsgrade der Sternposition, und das Hinzufügen eines einzelnen Kreisels liefert die minimale Anzahl von Sensormessungen, die erforderlich ist, um die HST-Raten erfolgreich zu steuern.

FHST = Star Tracker mit festem Kopf

FGS = Feinführungssensor

(beides sind optische Geräte)

Eine wunderbar detaillierte Beschreibung, wie das alles funktioniert, finden Sie unter Hubble Space Telescope Reduced-Gyro Control Law Design, Implementation, and On-Orbit Performance , der Quelle des Zitats. Eine allgemeinere Referenz zum Lageregelungssystem ist Hubble Space Telescope/Observatory-Pointing Control .

Nur zu Ihrer Information: Das Hubble-Weltraumteleskop von Ars Technica, das nach einem Gyroskopausfall offline geschaltet wurde, enthält weitere Details zum aktuellen Status von Hubble. Die (derzeit) zwei verbleibenden Gyros online sind die erweiterte Variante.
Danke, das habe ich mir durchgelesen. Die Kreisel waren definitiv das schwächste Glied.
Nur zu Ihrer Information, es gibt eine nette Diskussion über das System in der Nähe von "Diese Gyros haben zwei Modi - hoch und niedrig." nasaspaceflight.com/2018/10/…
Ich habe diese Antwort in einem Kommentar unter [Wie werden Weltraumteleskope bis zum perfekten Stillstand stabilisiert?]) astronomy.stackexchange.com/q/31790/7982 verlinkt .
@uhoh Ich hasse es, wenn das passiert.