ISS-Standortidentifikation; Schätzen Sie die Größe und Richtung des Astronauten-Beschleunigungsrätsels

Hinweis: Diese Frage bezieht sich auf dasselbe Video und Phänomen, das in dieser Antwort beschrieben wurde (die ich nach dem Posten gefunden habe), aber hier bitte ich um eine Analyse der Flugbahnen der Testmassen (der Astronauten) basierend auf bekannter ISS-Struktur, nicht Beschleunigungen aus Sätzen in Blogposts lesen.

Das YouTube-Video Space Station Reboost: The Inside Story von NASA Johnson zeigt den Flugingenieur der Expedition 29, Satoshi Furukawa, im Orbit um die Erde im Inneren der ISS während eines Antriebsmanövers zur Erhöhung der Umlaufbahn. Aus der Perspektive der Kamera scheint Furukawa von der Kamera weg zu beschleunigen, aber in Wirklichkeit ändert sich die Geschwindigkeit der ISS.

Furukawas Position ändert sich während des Videos erheblich und beschleunigt von einem Modul zum nächsten.

Zwei Fragen:

  1. In welche Richtung beschleunigt Furukawa; nach vorne oder hinten, und warum?
  2. Wie schnell beschleunigt Furukawa ungefähr? Ich habe zwei Screenshots eingefügt, die etwa 28 Sekunden voneinander entfernt sind. Wenn die Entfernung beispielsweise 5 Meter wäre, wären das etwa 0,013 m/s^2. Dazu müssen die beiden Standorte identifiziert und die Trennung geschätzt werden. Hier ist eine hervorragende virtuelle ISS-Tour zum Navigieren und Abschätzen von Entfernungen.

Raumstation Reboost Satoshi Furukawa

Raumstation Reboost Satoshi Furukawa

Es gibt bereits Code-Golf , vielleicht sollten wir zumindest ein space-golfTag für Rätselfragen bekommen?
Hier ist ein anderes Boost-Manöver-Video nur zur Info youtu.be/5tcuKI3-B70?t=274
Ich beantworte nicht die vollständige Frage, aber die Kamera befindet sich an der Vorderseite von Node 2 und blickt rückwärts durch N2 in das Labor.
Ich glaube nicht, space-golfdass es gut wäre. x-golfimpliziert die geringstmöglichen Striche (oder Zeichen/Bytes in PPCG), sodass die Beantwortung Ihrer Frage mit der geringstmöglichen Anzahl von Wörtern erfolgen müsste, hehe. Vielleicht calculationoder space-puzzle.
Wenn iss beschleunigt, wäre das ein prograder oder retrograder Schub, nicht wahr? Ich stelle mir vor, dass es höchstwahrscheinlich prograde Boosts benötigen würde, da der Luftwiderstand zu einem Zerfall der Umlaufbahn führt.
@Paul, es ist ein bisschen kompliziert. Das Ziel ist wahrscheinlich ein Manöver zum Anheben der Umlaufbahn, und höhere Umlaufbahnen bewegen sich mit geringerer Geschwindigkeit, aber was während der ersten paar Minuten passiert, ändert die Geschwindigkeit möglicherweise nicht in die gleiche Richtung wie das abgeschlossene Manöver. Deshalb hat die Frage ein "Rätsel"-Element.

Antworten (1)

Sie schweben von Node 2 (Harmony) in das Destiny-Modul - also in Richtung "Hinter" der Station. Das bedeutet, dass die Station von hinten angetrieben wird – entweder durch Triebwerke, die im Swesda-Modul installiert sind, oder durch ein Progress-Raumschiff, das am hintersten Hafen von Swesda angedockt ist. (Offensichtlich sind die Triebwerke von der Station „weg“ gerichtet, um sie nicht mit Hydrazin zu besprühen, so dass die hinteren Triebwerke sie „nach vorne beugen“).

Anhand von Proportionen auf einigen Bildern mit Abmessungen der ISS habe ich die Entfernung geschätzt (z. B. diese ) - beginnend am Rand der Eingänge in Columbus und Kibo von Harmony bis etwa zur Mitte von Destiny (es ist schwer zu erkennen, wo genau Furukawa aufhört, aber ungefähr auf halbem Weg sollte korrekt sein, wenn man sowohl die Zeit berücksichtigt, in der er durch das Modul schwebt als auch den Astronauten hinter ihm, der von Knoten 1) - 7 Meter - geht. (566px = 357ft = 108,81m ; 37px = ~7m)

Die Zeit im Video beträgt etwa 28-29s.

Mit dem Rechner für gleichmäßig beschleunigte Bewegung erhalten wir 0,017 m/s^2.

Es scheint, dass meine Entfernungsschätzung mit der von Rhett Allain übereinstimmt , der die Winkelgröße der Astronauten verwendet hat, obwohl ich nicht weiß, woher in aller Welt er die Zeit hat ...

Würde der Vortrieb „von hinten“ nicht auf ein progrades Schubmanöver hindeuten? Oder sind diese Module nicht auf die Bewegungsrichtung der Raumstation ausgerichtet?
@paul: Sie sind, und das ist ein progrades Schubmanöver - aber Reboosts werden immer prograd sein, um die Umlaufbahn anzuheben, aber mit einem am Bug montierten Retro-Thruster-Antriebsmodul könnte sich die Station einfach nach hinten prograd drehen und die Retro- Triebwerke zum Beschleunigen. Diese Ausrichtung ist Bequemlichkeit, nicht Notwendigkeit.
Oh, mehrere Überraschungen! 1) Rhett Allain schreibt bessere Sachen als sein WIRed-Blog; das ist gut zu wissen! 2) Rhett Allain hat dies bereits getan. Ich weiß, dass er in einigen seiner Posts eine Software beschrieben hat, die Messtechnik oder Photogrammetrie mit Videos durchführt, aber diese Kurve sieht für eine rotierende Person unglaublich glatt aus.
Ihre Schätzung stimmt ziemlich gut mit dem Schub des Zvezda-Moduls (~5,9 kN) geteilt durch die Masse der Station Ende 2011 (417 Tonnen) überein, was 0,014 m/s^2 ergibt.
ISS-Standortidentifikation; Schätzen Sie die Größe und Richtung des Astronauten-Beschleunigungsrätsels
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