Question:
Avec quelle précision connaissons-nous la masse de l'ISS?
Euphoric
2018-06-22 17:11:28 UTC
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Tout le monde sait que dans l'espace, chaque gramme compte. Connaître la masse d'un objet orbital est nécessaire pour des calculs de mouvement précis.

Alors, comment connaissons-nous précisément la masse de l'ISS? Je suis sûr que nous pouvons estimer son poids à quelques dizaines de kilogrammes. Mais il y a beaucoup de choses qui entrent et sortent et des choses peuvent même fuir un peu. Combien d'efforts sont consacrés à la comptabilité de masse de l'ISS? Pour clarifier, je parle de tout ce qui se trouve sur ou à l'intérieur de l'ISS en ce moment, y compris les personnes, les marchandises ou les engins spatiaux connectés.

Et quelle précision est nécessaire pour que l'ISS continue de fonctionner? Si nous ne parvenions pas à atteindre cette précision, quels problèmes y aurait-il à exécuter ISS?

Je pense que la précision est inférieure à 1g.
@peterh Si vous avez une source à ce sujet, pouvez-vous ajouter une réponse?
Maintenant, je ne le fais pas, vers 20h00 UTC, je vais essayer d'en creuser.
Éventuellement lié: [Un site suit-il la masse de l'ISS?] (Https://space.stackexchange.com/q/9451/12978)
Je suis à peu près sûr que, sur la base du libellé de la question, le PO s'intéresse davantage à la * précision * de la masse connue, plutôt qu'au nombre de décimales avec lesquelles la somme est exprimée.
@peterh: L'ISS évacue des gaz dans l'espace, la précision ne peut pas être inférieure à 1 g.
@Uwe Ok, mais le positionnement de la station (à la fois en trajectoire et en orientation par les giros) est une chose très coûteuse, donc cela nécessite probablement des calculs très précis, et ceux-ci nécessitent des données d'entrée très précises. Et le calcul de la masse pourrait se faire probablement facilement en mesurant les forces sur la station et en calculant leurs accélérations. Par exemple, s'il y a une manœuvre de correction orbitale, il faut savoir très précisément, combien de temps faut-il la faire et il faut connaître précisément la masse de l'ISS. Peut-être qu'une connaissance pas très précise suffit aussi, et la propulsion à la fin du
Les manœuvres de correction orbitale @Uwe pourraient être activées, si le vecteur vitesse requis a été atteint (je pense que la vitesse de l'ISS peut être mesurée très précisément, peut-être avec la précision $ \ frac {cm] {s} $, avec interférométrie). Mais ce n'est que mon estimation, j'espère qu'une bonne réponse apparaîtra bientôt.
Les changements de vitesse peuvent être mesurés très précisément, mais la poussée n'est pas connue avec la même précision. Par conséquent, il n'est pas possible de calculer la masse avec une très grande précision à partir du changement de poussée et de vitesse.
Sur Terre, tout le matériel destiné à l'ISS peut être pesé avec une bonne précision avant le lancement. Mais la masse de tous les déchets retirés de l'ISS n'a pas pu être mesurée avec précision en apesanteur. Il y a aussi des gaz évacués par l'ISS. Par conséquent, la masse totale réelle de l'ISS n'a pu être déterminée qu'avec une faible précision.
@peterh: Depuis au moins plusieurs décennies maintenant, ces choses sont effectuées en utilisant des algorithmes adaptatifs qui appliquent «autant que nécessaire» de la poussée et du couple, en se basant sur des estimations approximatives en entrée et sur la réponse du système à leur action. Pendant le reboost, au lieu d'accélérer pendant un nombre de secondes prédéfini à un angle de cardan prédéfini qui mène le centre de poussée à travers le centre de masse et à une poussée prédéfinie, vous commencez à accélérer, tournez le cardan pour arrêter et supprimer toute rotation que vous avez pu causer initialement , et continuez à brûler jusqu'à ce que la télémétrie indique que vous êtes sur la bonne orbite.
Un répondre:
Mark Omo
2018-08-27 07:45:57 UTC
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J'ai parlé à Mike Lammers, le directeur de vol de l'ISS et lui ai posé des questions sur l'incertitude de masse de l'ISS; il a mentionné que c'était ± 5 000 kg ou environ 1% de la masse totale de 411 000 kg.

La plupart de l'incertitude vient du retour des déchets sur terre. Chaque véhicule cargo redescend avec des tonnes de marchandises et de déchets de retour. Il n'y a pas d'échelle sur l'ISS, de sorte que l'équipage remplit les sacs de transfert de fret avec de la mousse jetée, des déchets humides, de la nourriture inutilisée, de vieux vêtements, du vieux matériel, etc. ± 10%.

Connaître la distribution de masse sur l'ISS n'est pas si critique; la masse a l'effet le plus significatif sur le reboost. Cependant, la plupart des reboosts utilisent un guidage en boucle fermée, donc tout écart est corrigé par les systèmes de guidage, et la masse est mise à jour en examinant les performances de reboost.

La distribution de masse n'est pas non plus très importante car la station spatiale n'a pas d'exigences de pointage très strictes. Les systèmes embarqués sont conçus pour résister aux erreurs, principalement parce que l'équipage peut déplacer des tonnes de marchandises dans la station spatiale et que le bras robotique peut se déplacer, etc.

Cependant, la distribution de masse est essentielle pour les véhicules pénétrant dans l'atmosphère, à la fois avec et sans pilote.

Réponse très agréable et * très surprenante *! Quelques informations légèrement liées dans les réponses à [Un site suit-il la masse de l'ISS?] (Https://space.stackexchange.com/q/9451/12102) où la masse rapportée en juin était de 417 501,56 kg, * huit chiffres de précision *
J'ai pensé à "... et la masse est mise à jour en regardant les performances de reboost." Cela ressemble un peu à dire que la masse de l'ISS est * mesurée * en regardant le delta-v pour un temps de combustion donné ou une quantité donnée de carburant brûlé et en supposant un moteur Isp. Est-ce ce qui se passe?
C'est ce que je comprends, la position de l'ISS est connue à plus de 3000 pieds Je suppose qu'ils connaissent la confiance qu'ils produisent avec une certaine précision, combiné avec le Delta-V mesuré, vous pouvez calculer la masse
@Mark Omo: Mais quelle est la précision de la poussée? Environ 5%, 2% ou même mieux que 1%?
@Uwe aucune idée les deux questions sonnent comme de bons candidats pour une nouvelle question
@uhoh Je comprends ce que vous dites, toutes les informations de la réponse sont venues directement de Mike Lammers, y compris la mise à jour de la masse à partir de reboost
@MarkOmo d'accord donc vous avez raison, cela pourrait être la base d'une nouvelle question. Si la masse de l'ISS n'est vraiment connue qu'à 1%, alors c'est possible, ce n'est pas incohérent. Je voulais surtout vérifier que c'est ce que vous vouliez dire. Merci!


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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