New Horizons - Orientierung im Raum

Was dies in erster Linie genannt wird, wird Lagebestimmung genannt und ist ein Teil des Lageregelungssystems in den meisten Raumfahrzeugen. Wikipedia hat dazu ein tolles Stück, in dem es heißt:

Zwei Sternkameras werden verwendet, um die Lage des Raumfahrzeugs zu messen. Sie sind auf der Vorderseite des Raumfahrzeugs montiert und liefern Lageinformationen im Spin-stabilisierten oder im 3-Achsen-Modus. Zwischen den Messungen der Sternkamera wird die Ausrichtung des Raumfahrzeugs durch zwei redundante Miniatur-Trägheitsmesseinheiten bereitgestellt. Jede Einheit enthält drei Festkörpergyroskope und drei Beschleunigungsmesser. Zwei Adcole-Sonnensensoren sorgen für die Lagebestimmung. Einer erkennt den Winkel zur Sonne, während der andere die Spinrate und Taktung misst.

Okay, was bedeutet das alles? Es gibt zwei Möglichkeiten, wie das Raumfahrzeug seine Lage ausrichtet, dann misst es die Unterschiede, indem es misst, wie viel Lageänderung es gibt. Okay, was sind die Systeme?

• Sternkamera – Zeigt auf bekannte helle Sterne, die eine feste Orientierung im Raum geben. Wenn Sie zwei Punkte geben, können Sie genau wissen, wie Sie ausgerichtet sind.
• Sonnensensor – Ähnlich wie eine Sternkamera, findet aber wirklich nur die Sonne. Ich bin ziemlich beeindruckt, dass es bis Pluto funktioniert, das funktioniert möglicherweise nicht so gut, je weiter es herauskommt. Diese sind im Allgemeinen einfacher als eine Sternkamera.
• Gyroskop - Wird verwendet, um Rotation zu erkennen. Diese können feststellen, wie sich das Raumfahrzeug von einer bekannten Konfiguration gedreht hat.
• Beschleunigungsmesser – Misst die Beschleunigung in eine bestimmte Richtung. Diese helfen auch beim Finden der Rotation.

Setzen Sie all dies zusammen, und Sie wissen, wie das Raumschiff ausgerichtet ist. Laut Spaceflight101 beträgt die Genauigkeit 471 Urad oder etwa 0,025 Grad.

Okay, so weiß es also, wohin es zeigt, woher weiß es nun, wohin es zeigen soll? Diese kommen vom Boden, wo vor einiger Zeit eine Folge von Befehlen bereitgestellt wurde und die Ausführung der Befehle begann. Wahrscheinlich wurde ihnen befohlen, zu einer bestimmten Zeit zu starten, die eine Uhr an Bord anzeigt, die die Zeit angibt. Dies wurde mit einer Art Bodensoftware bestimmt, die auf dem Reisepfad von New Horizon und der Position von Pluto basiert. Einige Raumfahrzeuge haben die Fähigkeit, sich leicht zu bewegen, um ein Ziel zu fotografieren, aber dies ist normalerweise für Dinge wie Kometen reserviert, die eine gewisse Unsicherheit über sie haben.

Eine weitere gute Frage ist natürlich, woher wissen wir genau, wo sich Pluto befindet? Und selbst ein kleiner Unterschied hat eine große Wirkung, wenn Sie nur wenige Kilometer entfernt sind. Dies wurde vor einiger Zeit in einem Artikel von Universe Today ausführlich beschrieben. Vor dem Start war Plutos Position auf mehrere tausend Kilometer bekannt. Das scheint viel zu sein, ist aber im Vergleich zu seiner großen Entfernung winzig, nur ein Millionstel davon entfernt. Aber für New Horizon könnte das bedeuten, den Planeten komplett zu verpassen. Durch gezielte Messungen und sogar mit den Instrumenten von New Horizon konnten wir seine Position besser bestimmen. Grundsätzlich war das Raumschiff in der Lage, Pluto abzubilden, und je nachdem, wo es auf dem Bild auftauchte, bestimmte es genau, wo es sich befand. Dies ermöglichte eine genauere Bestimmung, insbesondere in Bezug auf die Flugbahn von New Horizon.

All dies zusammen ermöglichte es New Horizon, seine Kamera genau auf die richtigen Stellen zu richten, um coole Wissenschaft zu erledigen.