Woher weiß ein Raumschiff, dass es sich im Orbit befindet?

Nach einer 5-jährigen Reise im Weltraum erreichte Juno endlich den Jupiter und begann ihn zu umkreisen. Woher weiß die Sonde eigentlich, dass sie sich im Orbit befindet, damit sie eine Bestätigungsnachricht wie „Willkommen auf Jupiter!“ senden kann? ?

Für die Zwecke dieser Frage behandeln Sie bitte „wissen“ im üblichen umgangssprachlichen Sinne, den wir für Computer verwenden. Das heißt, die Frage könnte formuliert werden: "Was löst die Juno-Sonde aus, um die Bestätigungsnachricht zu senden?" Bewusstsein ist nicht erforderlich.

Leider gibt es zu diesem Zeitpunkt (2016-07-05 19:30Z) 4 widersprüchliche Antworten von 4 Benutzern mit hohen Wiederholungszahlen. Wie kann ich als interessierter Leser wissen, ob die akzeptierte Antwort die richtige ist? Oder wenn einer von ihnen ist? Zumal keine der Antworten auf eine Juno-spezifische Referenz verweist ...
@JoeBlow -- Es ist extrem schwierig, Informationen auf den Websites von JPL zu finden. Das Fahrzeug operierte jedoch tagelang vor und während des Einsetzens in die Umlaufbahn autonom und sendete einen Ton, der dem „Willkommen auf Jupiter!“ des OP entsprach.
@davidbak - Die Antwort ist möglicherweise nicht bekannt. Ich weiß im Allgemeinen, wie man stochert, aber die Websites von JPL und Lockheed Martin scheinen sich in einer stichfreien Zone zu befinden. Insbesondere eine exportkontrollierte und proprietäre poke-freie Zone. Siehe Seite 4 dieser Präsentation: wiki.sei.cmu.edu/aadl/images/a/a5/Juno_project_112009.pdf . Wir brauchen jemanden, der die Einzelheiten der Funktionsweise des GNC und der Missionsverwaltungssoftware des Raumfahrzeugs kennt, aber dieser Jemand darf die Frage möglicherweise nicht beantworten, da die Antwort exportkontrolliert / proprietär ist.
Angesichts einer Kommunikationsverzögerung von 48 Minuten pro Strecke wäre es unmöglich, dass die Sonde nicht über eine gewisse Autonomie verfügt. Wenn die Missionskontrolle auf der Erde ein Signal senden müsste, um zu sagen: "Sie sind jetzt im Orbit, stoppen Sie die Triebwerke", würde die Sonde anderthalb Stunden zu spät reagieren. Umgangssprachlich wird ein System, das basierend auf erfassten Eingaben autonom Aktionen ausführt, oft als „Entscheidung“ bezeichnet, basierend auf „dem, was es weiß“, zu handeln, ohne tatsächlich Empfindungsfähigkeit zu implizieren.
Ich habe alle Kommentare bereinigt, die sich darauf beziehen, ob die Sonde Wissen hat oder nicht. Bitte hören Sie auf, über die Definition von Wissen zu streiten. Ich habe der Frage zur Verdeutlichung eine Anmerkung hinzugefügt. Wir müssen das OP oder sonst jemanden wegen dieser komplizierten Angelegenheit nicht herabsetzen.
@DavidHammen Zum größten Teil glaube ich nicht, dass das Problem hier proprietäre Daten sind, da Juno viele Hände darauf hat. Das Problem sind die Exportkontrollen.
@called2voyage -- Es sind keine proprietären Daten. Es ist proprietäres Design und Implementierung. Versuchen Sie herauszufinden, ob Juno einen Beschleunigungsmesser hat. (Es muss eine und höchstwahrscheinlich zwei oder drei haben.) Ich verstehe das Konzept von Exportkontrollen, ITAR und proprietären Designs, aber JPL und LM haben eine Vorliebe für Geheimhaltung, die die Dinge ein bisschen zu weit führt (IMHO).
@davidbak Die Antworten sind nicht widersprüchlich. Jedes enthält einen Teil der Geschichte: die auf der Erde durchgeführte Erkennung, die Sensoren, die für die Lage- und Beschleunigungsbestimmung verwendet werden, und die Software auf Juno, um die Daten zu interpretieren. Es fehlt nur noch, ob Juno ein Programm hatte, das in der Lage war, zu berechnen, ob es sich im Orbit befand und als Reaktion darauf den Modus wechselte, oder ob alle Befehle von der Erde kamen, was Teil der nicht öffentlich zugänglichen Informationen ist.
Juno hat eine Honeywell-MIMU.

Antworten (7)

Das Juno-Raumschiff hat keine Möglichkeit, direkt zu messen und zu berechnen, dass es sich in der Umlaufbahn befindet. Es hat keine solche Bestätigungsnachricht gesendet. Alles, was es sendete, war ein FSK-Ton, der anzeigte, dass es die ihm befohlenen Aktivitäten abgeschlossen hatte. Nachdem das Raumschiff zur Erde zurückgekehrt war, übermittelte es alle aufgezeichneten technischen Daten des Ereignisses und lieferte viel mehr Informationen darüber, wie es die ihm befohlenen Aktivitäten abgeschlossen hatte.

Das Raumschiff kann seine Lage bestimmen, aber das gibt keinerlei Auskunft über seine Flugbahn. Die einzige Möglichkeit, wie Juno theoretisch feststellen könnte, dass es sich im Orbit befindet, wäre, die Outreach-Kamera zu verwenden, um Jupiter regelmäßig nach JOI zu beobachten und seine Position gegenüber Referenzsternen zu sehen und dies mit einer Vorhersage darüber zu vergleichen, was es sehen würde, wenn es war im Orbit vs. nicht. Der Unterschied zwischen diesen ist jedoch zunächst gering, sodass die Bestimmung einige Stunden oder Tage dauern kann. Diese Funktion wurde am JPL unter dem Namen AutoNav entwickelt, wird aber von Juno nicht verwendet.

Juno könnte an Bord schlussfolgern, dass es sich im Orbit befindet, indem es die Messwerte des Beschleunigungsmessers integriert. Aber das ist keine direkte Bahnbestimmung.

Der unmittelbarste Weg, auf dem wir wussten, dass sich Juno im Orbit befand, war die Zwei-Wege-Doppler-Signatur. Wir kannten die Flugbahn von Juno, die sich dem Planeten näherte, und daraus, wie die Änderung der Dopplerverschiebung des X-Band-Signals entlang der Sichtlinie zur Erde während einer erfolgreichen Bahneinführung aussehen würde. Wir könnten dann in Echtzeit nach dieser Signatur suchen. Und siehe da, da war es.

Die Juno-Flugbahn war so ausgelegt, dass das Raumschiff während der gesamten Verbrennung die Erde im Blick hatte. (Es ist durchaus üblich, dass das Raumschiff von der Erde aus gesehen für einen Teil einer Einfügung in die Umlaufbahn hinter den Planeten fliegt.)

Der Zwei-Wege-Doppler funktioniert, indem er eine sehr präzise Frequenz, die von einer Atomuhr auf der Erde abgeleitet wird, an das Raumfahrzeug sendet und das Raumfahrzeug diese Frequenz mit kohärenter Phase umkehren lässt, wobei diese Frequenz mit einer genauen rationalen Zahl (normalerweise 880/749) multipliziert wird. für den Downlink. Das auf der Erde empfangene Signal wird entsprechend umgewandelt und gegen dieselbe Atomuhr geschlagen, um die Dopplerverschiebung zu erhalten. Dies kann die Geschwindigkeitskomponente des Raumfahrzeugs relativ zur Erde entlang der Sichtlinie zur Erde auf wenige Millimeter pro Sekunde genau messen. Zwei-Wege-Doppler kann nur mit dem Träger durchgeführt werden, sodass keine Daten auf der Verbindung übertragen werden müssen. Dies ermöglicht eine Doppler-Verfolgungsunterstützung mit relativ geringer Signalstärke von dem Raumfahrzeug.

Welche Bedeutung hat 880/749? Ist es nur eine Konvention, oder gibt es einen Grund, das anderen Multiplikatoren vorzuziehen?
Es ist eine Konvention, das X-Band-Spektrum zuzuweisen. Siehe deepspace.jpl.nasa.gov/dsndocs/810-005/201/201B.pdf
Nun, der Unterschied zwischen „Wissen“ ist hier: Die NASA sendet das Fahrzeug „Sie sind bei x1 mit v1, wir möchten, dass Sie eine optimale Verbrennung durchführen, um auf x2 zu landen, mit v2“ und das Fahrzeug, das die Verbrennung entwickelt, vs. „führt eine Verbrennung durch von t Sekunden bei der Einstellung a." - Wenn sich der aktuelle Orbitalelementvektor im RAM der Sonde befindet, kann man sagen, dass er ihn "kennt".
Alles, was das Raumschiff sagen kann, ist, dass es die ihm befohlenen Aktivitäten abgeschlossen hat und es keine unerwarteten Ereignisse gab. Es gibt keine Nachricht, die behauptet „Ich bin jetzt im Orbit“, nur „Ich habe getan, was du gesagt hast“. Wie ich jedoch in der Antwort skizziert habe, können die Navigatoren auf der Erde anhand der Dopplerverschiebung des Funksignals feststellen, dass sie sich im Orbit befindet.
Ist es möglich, eine Flugbahn durch inkrementelle Berichte der Höhe zu zeichnen, z. B. durch 10 Schnappschüsse der Höhe über eine Stunde? Kann eine Sonde mit solchen Methoden berechnen, wie weit sie von der Perapsis der Umlaufbahn entfernt ist? Oder wird das alles vorher von Physikern als Teil der Programmlogik programmiert? Hast du auch die Höhe als Attitude vertippt? Oder unterscheidet sich die Haltung von der Höhe?
Ich meinte die Lage, die die Ausrichtung des Raumfahrzeugs relativ zu den Fixsternen ist. Es misst dies, indem es tatsächlich einen hellen Stern betrachtet. Im Allgemeinen haben Raumfahrzeuge keine Möglichkeit, die Höhe direkt zu messen, mit Ausnahme von Landern, die sie nur auf der letzten Meile des Abstiegs messen, normalerweise mit einem Radar. Es gibt einige Orbiter, die über wissenschaftliche Radarinstrumente oder wissenschaftliche Laserinstrumente verfügen, die zwar die Höhe messen, aber überhaupt nicht zum Zweck der Navigation des Raumfahrzeugs.
Was Raumfahrzeuge tun könnte , ja, es ist möglich, eine sogenannte optische Navigation durchzuführen, bei der Merkmale auf dem Planeten darunter als Funktion der Zeit verfolgt werden, um Geschwindigkeitskomponenten zu messen. Daraus, zusammen mit dem Wissen über den GM des Planeten, könnte das Raumschiff seine Orbitalparameter berechnen. Mir ist jedoch kein Raumschiff bekannt, das dies tut oder getan hat.

Unter Verwendung von Lagebestimmungsgeräten (einschließlich der Dopplerverschiebung des Funksignals von der Erde) kann es seinen Standort und seine Geschwindigkeit relativ zum Jupiter bestimmen, und aus diesen Daten und der Kenntnis der Jupitermasse kann die Flugbahn berechnet werden. Wenn die Flugbahn eine Schleife um Jupiter bildet - es ist eine Umlaufbahn!

* Die eigentliche Bestimmung wird auf der Erde durchgeführt, Juno sendet einfach ein Signal von der Erde zurück und sendet Telemetriedaten von den übrigen eigenen Instrumenten.

@JoeBlow: Mark erklärt, dass diese Methode zwar sehr genau ist, aber nur die Geschwindigkeitskomponente des Raumfahrzeugs relativ zur Erde entlang der Sichtlinie zur Erde angibt , das ist nur eine von drei Geschwindigkeitsvektorkoordinaten. Der Rest muss mit anderen Instrumenten hergeleitet werden; auch die Position (bei dieser Entfernung können wir zwar die Entfernung sehr genau bestimmen , haben aber keine Chance, zwei verbleibende Positionskomponenten mit vernünftiger Genauigkeit zu bestimmen, ohne dass Juno sie lokal bestimmt). Das Radio gibt uns also nur 2 von 6 Orbitalelementen. Der Rest kommt von anderen Instrumenten.
Diese Antwort hat ein großes Problem: Niemand hat gesagt, welche Navigationssensoren Juno verwendet hat. Es hatte sicherlich Beschleunigungsmesser und einen Sterntracker, und es könnte einen optischen Navigationssensor haben. Was ihm sonst noch zur Verfügung stand, ist in der nicht-technischen Natur der öffentlichen Websites von JPL verborgen. Aber ich habe nicht nach unten gestimmt.

Zunächst eine Klarstellung. Wenn man darauf besteht, dass "Wissen" Selbstbewusstsein und Intelligenz erfordert, dann "weiß" das Juno-Raumschiff natürlich nichts. Anstatt sich mit der Dummheit aufzuhalten, was „wissen“ bedeutet, ist es besser, nach einer alternativen Antwortmöglichkeit auf die Frage zu suchen. Diese Alternative: Wie ausgeklügelt ist die Bordcomputersoftware von Juno? Wusste die Software des Raumfahrzeugs in gewisser Weise, dass es tatsächlich eine Umlaufbahn erreicht hatte?


Ich mache dieses Community-Wiki, weil dies keine Antwort ist. Die richtige Antwort ist sehr schwer zu finden. (Soweit ich das beurteilen kann, ist keine der angebotenen Antworten richtig.) Sowohl JPL als auch Lockheed Martin geben nur sehr wenige, wenn überhaupt, technische Details über das Innenleben ihrer Fahrzeuge bekannt. Die Führungs-, Navigations- und Steuerungssysteme und Missionsmanager des Fahrzeugs sind offenbar als ITAR-beschränkt und als proprietär gekennzeichnet. Ich werde zwei Fälle betrachten, einen, in dem das Fahrzeug nicht weiß, dass es sich in einer Umlaufbahn um Jupiter befindet, und den anderen, in dem es sich befindet.

Eine Möglichkeit, wie das Fahrzeug die Umlaufbahneinführung autonom hätte durchführen können, wäre gewesen, das Fahrzeug in einer vorbestimmten Ausrichtung auszurichten, die Rakete zu starten und anzuhalten, wenn Delta V zu gehen ist (die Differenz zwischen einem vorbestimmten gewünschten Delta V und einem akkumulierten erfassten Delta V ) Null erreicht. Angenommen, sowohl die vorgegebene Orientierung als auch das vorgegebene Soll-Delta V waren Teil einer Befehlssequenz, die von der Erde an das Raumfahrzeug gesendet wurde. Wenn dies der Fall ist, wusste das Fahrzeug nicht, dass es sich im Orbit befand. Es wusste nur, dass die Verbrennung abgeschlossen war. Die Software dafür ist sehr einfach. Wenn einfache Software gut genug ist, um die Arbeit zu erledigen, ist einfach am besten.

Wenn dieser einfache Ansatz nicht ausreichen würde, könnte viel mehr Raffinesse erforderlich sein. Beispielsweise könnte das Raumfahrzeug eine ausgefeiltere Führungs-, Navigations- und Steuerungssoftware und eine komplexere Missionsverwaltungssoftware benötigen. (Es verfügt anscheinend über eine ziemlich umfangreiche Fehlererkennungs-, Isolierungs- und Wiederherstellungssoftware). In dieser anspruchsvolleren Version kann der Missionsmanager durchaus einen On-Orbit-Modus haben, dessen Übergang von der GNC-Software ausgelöst wird, die feststellt, dass die gewünschte Umlaufbahn erreicht wurde. Obwohl dies keine selbstbewusste Software ist, ist es eine Software, die sich bewusst ist, dass sich das Fahrzeug tatsächlich in der Umlaufbahn um Jupiter befindet.


Beachten Sie, dass Juno von einem 200-Megahertz-RAD750-Computer mit 128 Megabyte Arbeitsspeicher und 256 Megabyte Flash-Speicher gesteuert wird. Das entspricht einem kostengünstigen Personal Computer von 1999. In diesem eher begrenzten System ist nicht viel Platz für sehr viel Raffinesse.

Ihr letzter Absatz inspiriert zu einer Frage unter movies.stackexchange.com/questions/56416/…
"In diesem eher begrenzten System ist nicht viel Platz für sehr viel Raffinesse." Bitte unterscheiden. Der PC von 1999 hätte ein Betriebssystem mit einer GUI ausgeführt und viele, viele Dinge für den Benutzer getan, mit Software von sehr schlechter Qualität. Das Raumschiff-Programm ist sicherlich so gut wie möglich optimiert und sehr, sehr zielstrebig / fokussiert (im Vergleich zu einem Allzweck-PC). Ein zielstrebiges Programm kann mit dieser Menge an Rechenleistung und Speicher viel anfangen.
Du hast Recht. Möglicherweise können wir die Antwort aufgrund von Exportbeschränkungen nicht ermitteln.
@called2voyage - Wo finde ich die Exportbeschränkungen für Dinge, die Sie in das äußere Sonnensystem exportieren? Sie sind wahrscheinlich interessant zu lesen.
@davidbak - Wenn ein anderer Nationalstaat ein Fahrzeug schicken würde, um Juno zu erobern und seine Flugsoftware zurückzuentwickeln, wäre das im Wesentlichen ein Kriegsakt. Siehe beispielsweise Sea Hunt, Inc. gegen Unidentified, Shipwrecked Vessel or Vessels . Um eine Kriegserklärung an Spanien zu vermeiden, musste der von Sea Hunt, Inc. gefundene Schatz an Spanien abgegeben werden. Beachten Sie auch, dass eines der von Sea Hunt gefundenen Schiffe die Juno war .
@called2voyage – Das Fahrzeugdesign hat auch einen proprietären Aspekt, einschließlich der Flugsoftware und der Befehlsstruktur. Lockheed Martin hat offenbar Konzepte wiederverwendet, die es für den Mars Reconnaissance Observer, GRAIL und andere Raumfahrzeuge in Juno entwickelt hatte. Ein Pluspunkt dieser Wiederverwendung sind reduzierte Kosten und verbesserte Zuverlässigkeit. Ein Nachteil ist, dass die technischen Details verborgen sind.
@DavidHammen - ausgezeichnet, danke! (Übrigens, basierend auf dieser Zusammenfassung denke ich, dass Sea Hunt, Inc. einen schlechten Deal gemacht hat. Ich gehe zum Gesetz , um danach zu fragen ....) (Oh, und übrigens: Es wären nicht die USA gewesen Spanien den Krieg erklären, aber umgekehrt , oder? Eine ganz andere Sache!)
@davidbak - Vielleicht möchten Sie sich auch Odyssey Marine gegen Spanien ansehen . Souveräne Nationen geben Eigentum nicht auf, selbst wenn das Eigentum seit Jahrhunderten auf dem Grund der Meere liegt. Diese maritimen Entscheidungen gelten in Bezug auf die Lander und Rover, die die NASA auf dem Mond zurückgelassen hat, auf tote Fahrzeuge in der Erdumlaufbahn und auch auf Juno (das Raumschiff und das spanische Schiff).

Die Dauer der orbitalen Einfügungsverbrennung wurde durch einen Beschleunigungsmesser auf dem Raumfahrzeug gesteuert. Die Missionskontrolle kannte die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs beim Eintritt und die gewünschte Geschwindigkeit, die für die geplante Umlaufbahn benötigt wird. Während der Motor läuft, misst das Raumfahrzeug seine Verzögerungsrate über die Zeit, und wenn die Gesamtgeschwindigkeitsänderung den erforderlichen Wert erreicht, schaltet es den Motor ab.

Die Bestätigungsnachricht wurde in diesem Fall gesendet, als die Sonde den Einfügungsbrand beendet hat, und die Missionskontrolle kann die Geschwindigkeit über die Dopplerverschiebung bestätigen, wie in anderen Antworten hier angegeben.

Die Integration der Beschleunigung reicht nicht aus, um die Geschwindigkeitsänderung zu messen. Darüber hinaus benötigen Sie mindestens ein Gyroskop. Und selbst dann wird jede Ungenauigkeit im Beschleunigungsmesser integriert und verstärkt.

Die Sonde weiß es wirklich nicht, es sei denn, die Erde sagt es ihr. Die Art und Weise, wie es getestet werden kann, besteht darin, seinen Standort von der Erde aus zu finden, seinen Weg zu verfolgen und festzustellen, ob es sich tatsächlich im Orbit befindet. Dies wird ausführlich in den Grundlagen der Raumfahrt – Navigation erklärt . Kurz gesagt, sie verwenden zwei Techniken: Entfernungsmessung, bei der ein Impuls gesendet und sofort beantwortet wird, wobei die Entfernung angegeben wird; und Dopplerverschiebung, die die relative Geschwindigkeit zwischen dem Raumfahrzeug und der Erde zeigt. Diese beiden, mit genügend Messungen, erlauben es einem, die Umlaufbahn eines Objekts zu bestimmen.

Es sollte beachtet werden, was das Raumschiff selbst tun konnte. Was es tun kann, ist die Geschwindigkeitsänderung zu erkennen, vorausgesetzt, die Instrumente an Bord sind dafür richtig kalibriert. Das war es, wonach das Raumschiff suchte, oder einen Zeitpunkt der Verbrennung, von denen beide es ihm ermöglichen würden zu wissen, dass es die richtige Verbrennung getroffen hatte. Wenn jedoch das Ziel falsch war, die Instrumentierung falsch war oder ähnliches, war die Verbrennung möglicherweise nicht erfolgreich. Nur Messungen von der Erde konnten dem System wirklich mitteilen, dass es bei seinem Fangvorgang erfolgreich war.

Das kann nicht stimmen. Juno musste seine JOI-Verbrennung letzte Nacht autonom durchführen: Die Verbrennungsdauer war kürzer als die Lichtentfernung zwischen hier und Jupiter, also war es vorbei, bevor die Erde überhaupt hörte, dass es begonnen hatte. Der Computer von Juno stellte fest, wann er sich in der richtigen Umlaufbahn befand (1 Sekunde Abweichung von der vorhergesagten Brennzeit) und schaltete im richtigen Moment ab, ohne zwischenzeitliche Eingaben von der Erde.
Hallo Jacob - die Reise zum Jupiter hat ewig gedauert. Sicher, es war in der Lage, die bestimmte Operation, von der Sie sprechen, autonom durchzuführen. Aber es hat keinen Sinn, dass es "den ganzen Flug selbst geflogen ist und 'gewusst hat, wann es zum Jupiter geht'". Siehst du?
@JacobKrall Ich habe ein paar Details hinzugefügt, die besprechen, wozu das Raumschiff tatsächlich in der Lage war. Es kannte die Brenndauer oder Geschwindigkeitsänderung, aber obwohl es darauf schließen konnte, dass alles korrekt war, konnten nur Messungen von der Erde dies bestätigen.
@PearsonArtPhoto - Ein gut konzipierter Kalman-Filter kann Fehler wie Verzerrungen und Fehlausrichtungen des Navigationssensors erkennen. Ich habe nicht die leiseste Ahnung, wie ausgefeilt die Flugsoftware von Juno ist. Wir raten alle nur.
@JoeBlow Weder die Frage noch Jacobs Kommentar behaupten, dass Juno den ganzen Weg zum Jupiter autonom geflogen ist. Beide diskutieren die Tatsache, dass die Sonde eine autonome Einführung in die Umlaufbahn durchführte und daher ein definiertes Ende dieses Manövers gehabt haben muss. Dies hätte so einfach sein können wie "nach X Sekunden Motoren abstellen", was umgangssprachlich zu "angenommen, es sei im Orbit" übersetzt würde; oder es könnte "wenn Bedingung X erfüllt ist, Motoren stoppen", umgangssprachlich "wissen, dass es sich im Orbit befindet" sein.

Das Juno-Raumschiff verwendet eine Kombination von Techniken, um seinen Standort und seine Flugbahn zu bestimmen. Onboard-Systeme, die als "Star Tracker" bekannt sind, helfen dem Raumfahrzeug, seine Orientierung im Weltraum zu bestimmen. Kombiniert mit Positionsdaten, die aus der auf der Erde durchgeführten Funksignalanalyse ermittelt wurden, kann das Fahrzeug seine Position entlang seiner Flugbahn "triangulieren" und Abweichungen berechnen. Sobald das Raumfahrzeug seine tatsächliche aktuelle Flugbahn kennt, kann es Berechnungen durchführen, um zu bestimmen, welche Schubvektoren anzuwenden sind (unter Verwendung seiner verschiedenen Triebwerke), um den richtigen Kurs zu erreichen. In diesem Fall wäre das Orbitalinsertion. Weitere Informationen finden Sie in diesem Artikel .

Juno führt diese Berechnungen nicht durch, sie werden auf der Erde durchgeführt.
Einige Berechnungen werden auf der Erde durchgeführt, aber die endgültige Integration von Beschleunigungs-, Vektor- und Schubdaten muss in Echtzeit erfolgen und wird vom Raumfahrzeug selbst durchgeführt.

Es dreht sich alles um Gyroskop. Wenn Sie nicht über Ihre Physik verfügen, müssen Sie möglicherweise Ihrer Vorstellungskraft ein wenig freien Lauf lassen :-)
Es ist ein ziemlich einfacher Prozess, und alles wird autonom durchgeführt (muss sein: Es dauert 48 Minuten, bis ein Signal ankommt Juno von der Erde erreichen, und, nicht überraschend, die gleiche Zeit von der Erde bis Juno. Also 48+48 = KATASTROPHE!!!).

1 - Sie haben Jupiters Gravitationskomponente. Es zieht Juno dorthin. Nennen wir das down-force;
2 - Um dem zu entkommen, down-forcemuss Juno so schnell vorwärts beschleunigen, dass er schließlich entkommt, wenn er weiter beschleunigt;
3 - Das Gyroskop beschuldigt (liest) tatsächlich diese Beschleunigung nach unten und setzt die Antriebsraketen in die forwardRichtung, bis die Beschleunigung nach unten gleich Null ist. Dies wird als freier Fall bezeichnet.

Diese Vorwärtsraketen müssen von Zeit zu Zeit eingeschaltet werden (Gyroskop setzt das - autonom), denn trotz allem, was Sie vielleicht gehört haben, gibt es Reibung (wenig, aber es gibt), die die Vorwärtsgeschwindigkeit von Juno im Orbit verlangsamt , wegen Jupiters Atmosphäre.

Verwechseln Sie Beschleunigung nicht mit Geschwindigkeit.
Stellen Sie sich Sie in Ihrem Auto vor. Wenn Sie Gas geben, beschleunigen Sie. Sie spüren den Druck Ihres Rückens auf den Autositz. Wenn Sie die gewünschte Geschwindigkeit erreicht haben, hören Sie auf zu beschleunigen (kein Gegendruck mehr) und halten das Gaspedal einfach genug gedrückt, um diese Geschwindigkeit beizubehalten (um Reibung und anderes zu überwinden - aber keine Beschleunigung mehr).

Wenn Ihre Vorstellungskraft gut genug ist, denken Sie daran, dass Sie Ihren Körper zum Gehen nach vorne lehnen müssen, um zu fallen. Um zu verhindern, dass Sie mit dem Gesicht auf den Boden schlagen, strecken Sie Ihr Bein nach vorne und erhöhen die Geschwindigkeit, bis Ihre Beschleunigung Null ist und Sie diesen Spaziergang im Park genießen.

Schöne Seite über Juno, mit vielen Videos und Nerd-Fakten: http://spaceflight101.com/juno/juno-mission-trajectory-design/

Gyros misst keine Beschleunigung, sondern relative Winkel. Was die Beschleunigung misst, ist ein Beschleunigungsmesser. Auch eine Latenz zwischen Juno und Erde macht es nicht notwendig, autonom zu sein. Denken Sie daran, dass die Entfernungen sehr groß sind und es normalerweise einige Zeit dauert, bis etwas falsch passiert. Sie können die Dinge perfekt einschätzen und Entscheidungen basierend auf einer Zeitverzögerung von 48 Minuten treffen. Außerdem ist es sehr schwierig, die Geschwindigkeit der Sonde selbst zu berechnen, um zu wissen, ob sie sich im Orbit befindet, deshalb verwenden sie normalerweise ein Dopler-Radar von der Erde, um ihre Geschwindigkeit zu messen.
Ok .... also, wenn Sie messen, wie schnell sich Ihre angleÄnderungen in einem bestimmten Zeitraum ändern, könnten Sie Ihre Beschleunigung ableiten? Wenn Sie nicht wissen, wie Sie darauf antworten sollen, recherchieren Sie, bevor Sie Müll posten.
Und ich lache hier immer noch über das Dopler-Radar von der Erde. Ich kann mir kaum vorstellen, dass sich diese Schallwellen im Weltraum ausbreiten ...
Quanta asneira numa resposta só.
user3293101 können Sie Ihre Winkelbeschleunigung ableiten (eigentlich messen elektronische Kreisel die Winkelgeschwindigkeit, die Sie integrieren und die Winkel finden können). Sie können also nur feststellen, wie schnell sich das Raumschiff um seine Achse dreht. Sie können keine Beschleunigung finden, indem Sie nur die Gyros-Informationen haben.
user3293101 über das Doplerradar, es verwendet keine Schallwellen, sondern elektromagnetische Wellen (im Mikrowellenspektrum). Bitte überprüfen Sie Ihre Angaben, bevor Sie sie posten. en.wikipedia.org/wiki/Doppler_radar
Woher weiß ein Raumschiff, dass es sich im Orbit befindet?
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