Stoppt die ISS die Drehung zum Andocken?

Eine Frage von vor 3 Jahren erhielt eine Antwort, die eine großartige Antwort auf eine andere Frage wäre (und endete mit einem Kommentar, dass später weitere gepostet würden). Lassen Sie mich erneut fragen, um die Frage klarer zu machen.

Normalerweise dreht sich die ISS mit 1 Umdrehung pro Umlaufbahn, effektiv eine Seite, die immer der Erde zugewandt ist.

Wenn sich zwei Körper in fast derselben Umlaufbahn befinden, bewegen sie sich auf einer elliptischen Bahn zueinander (zum Beispiel scheint die lose Antennenabdeckung die ISS zu umkreisen, auch wenn sie nicht gravitativ daran gebunden ist).

Das Andockmanöver dauert gut mehrere Minuten, die einen guten Teil einer Umlaufbahn ausmachen. Wenn ich Sojus relativ zur Station 200 m unter dem unteren Hafen zum Stillstand bringen würde, während die ISS damit der Erde zugewandt ist, würde mich die Orbitalmechanik innerhalb von 45 Minuten (der Hälfte der Umlaufzeit) auf 200 m über der Station bewegen - oder mich 45 bewegen Grad innerhalb von etwa 11 Minuten vom Kurs ab.

Wie wird damit umgegangen? Wird die ISS-Rotation relativ zur Erde gestoppt (die ISS-Lage wird relativ zu entfernten Sternen konstant, ändert sich relativ zur Erde) oder geht das andockende Schiff damit um, indem es RCS verwendet, um die Drift zu berücksichtigen? Oder ist das sogar anders oder habe ich falsche Annahmen getroffen?

Interessanterweise dreht sich die ISS laut BowlOfReds Antwort zwar nicht zum Andocken, dreht sich aber mit ihrem Boden in prograder Richtung , wenn sie Sojus von ihren unteren Häfen abdockt.

Antworten (1)

Die ISS-Rotation wird für das Andocken nicht geändert. Die Orbitaldrift ist nur ein Problem, wenn Sie nicht aktiv manövrieren.

Der größte Teil der Annäherung besteht aus langen Driftperioden mit bestimmten Punkten, an denen Verbrennungen geplant sind. Die Orbitalmechanik ist gut geplant, so dass die Verbrennungen und die daraus resultierende Drift kombiniert werden, um das besuchende Fahrzeug zum richtigen Zeitpunkt zum Anflugpunkt zu bringen.

Aber für den endgültigen Anflug können Sie die Orbitalprobleme und den Schub fast ignorieren, um das Fahrzeug an der richtigen Stelle auf der Flugbahn relativ zur Station zu halten. Die Phase ist kurz genug und das Fahrzeug ist nah genug, dass dies nicht zu einer großen Treibstoffverschwendung führt.

Eine andere Antwort verweist auf dieses NASA-Dokument mit Details zu STS-135 Rendezvous . Mehrere Diagramme in Kapitel 1 zeigen die geplante Annäherung bis MC4. Danach wurde das Shuttle vom Piloten manuell geflogen. Das Diagramm zeigt die ISS im LVLH-Rahmen, was bedeutet, dass die Z-Achse auf die Erde gerichtet bleibt (und sich daher immer noch dreht).

Ich glaube nicht, dass das richtig ist. Ich kann Statusberichte im Orbit ( Beispiel ) finden, die die Free Drift-Haltung vor dem endgültigen Anflug beschreiben. Die ISS befindet sich typischerweise in Torque Equilibrium Attitude (TEA), was auch in anderen Statusberichten im Orbit ( Beispiel ) erwähnt wird, um nach dem Andocken oder Abdocken wieder aktiviert worden zu sein. Die Fluglage wird mit Zero-Propellant-Manövern unter Verwendung von CMG im US-Segment geändert (vorausgesetzt, es funktioniert, sonst Progress- oder Zarya-Triebwerke).
Der physische Aufprall des Shuttles beim Andocken versetzt die Struktur in Schwingung. Um zu verhindern, dass sie verstärkt werden, geht die Einstellung bei Kontakt zu freiem Abdriften. Die aktive Steuerung wird später wieder eingeschaltet. In dieser Wiederholung von STS-135 ( youtube.com/watch?v=DvRmkfOstqM ) können Sie den Anruf hören, der die freie Drift direkt nach dem Andocken bestätigt (direkt nach der 0:57-Marke auf dem Video).
Ich habe diese Antwort von Robert Frost auf How does the Sojus undock from the ISS gefunden , die eine Änderung der ISS-typischen Einstellung zum Andocken und Abdocken beschreibt (TEA zu ±YVV/LVLH). Siehe auch Seite 3 in diesem PDF .
Aus dem im ersten Kommentar verlinkten ISS-Bericht: „Heute Morgen um 9:09 Uhr EST am MRM2 „Poisk“-Modul, 3 Minuten vor dem Zeitplan und 1 Minute vor Sonnenuntergang im Orbit. Andockhaken wurden um ~9:22 Uhr geschlossen gefahren. Beim Signal „Haken geschlossen“ kehrte das SM (Servicemodul) zur aktiven Lageregelung zurück.