Guidage - Mercury

[Airazor]

La capsule Mercury était dépourvue d'un système informatique, je me questionne sur le mode de guidage de la capsule. Je sais également que la capsule était conçue pour être controlé automatique à partir du sol, comment cette procédure se faisait-elle alors que le MCC de KSC n'était pas doté d'un système informatique comme le RTCC.

Merci d'avance.

[Phobos]

La capsule était guidée manuellement par l'astronaute (un calculateur, couplé à un système de guidage autonome lui indiquait les corrections à effectués).

[Apolloman]

La capsule Mercury était dépourvue d'un système informatique, je me questionne sur le mode de guidage de la capsule. Je sais également que la capsule était conçue pour être controlé automatique à partir du sol, comment cette procédure se faisait-elle alors que le MCC de KSC n'était pas doté d'un système informatique comme le RTCC.

Merci d'avance.

La capsule était guidée manuellement par l'astronaute pilote.
Pour la localisée, la NASA se servait des brides du MSFN (les 16 premières stations de poursuite au sol) et des ordinateurs du centre Goddard... les résultats du centre Goddard étaient communiqués par téléphone au MCM du cape Kennedy (pas pratique, je le reconnais) qui eux communiquer ces informations pour un recoupement avec le pilote.

[DeepThroat]

http://aokwom.com/download.html pointe sur un simulateur mercury. On y trouve un manuel téléchargeable qui détaille les paneaux de commande de la capsule.

Le problème du guidage dans l'espace est triple:
-Où est on ?(position)
-Comment est on ? (attitude)
-Quelle commande doit on effectuer ? (controle)

Pour Mercury, les réponses à ces questions sont (à peu près) les suivantes:

Où est on?: localisation précise à partir du controle sol et du réseau de poursuite. L'idée de base étant que l'on détermine les paramètres de l'orbite (qui ne change pas puisqu'il n'y a pas de propulsion, hors réentrée et attitude) et que l'on recale une prédiction sur un point de passage précis. Par observation directe avec un télescope ou par mesure de décalage doppler.

Ca ne sert pas énormément au pilote, car il y a un temps important de traitement des mesures et il sait surtout où il se trouve(ra) à un instant donné sous forme de coordonnées.

Si on observe l'instrumentation on distingue un globe terrestre qui matérialise la position du vaisseau. Il faut caler ce globe sur l'orbite suivie. On entre les paramètres: inclinaison et période orbitale et on prépositionne le globe sur un point que l'on va survoler. Au passage verticale du point obtenu par visée optique via le périscope ou donné par le sol on enclenche la rotation du globe. Moyennant des recalages périodique on sait où l'on est. Pour la petite histoire il ya le même genre d'instrument (Globus) sur les vaissaux russes.

Comment est on? L'attitude est déterminée par des senseurs d'horizon situés dans le nez de Mercury. A partir de la mesure de 3 senseurs on détermine une attitude. Les vitesses de rotation sur les axes sont probablement mesurées par des gyromètres. On peut aussi dériver la mesure d'attitude mais en général il y a trop de bruit pour que ce soit très efficace. Je ne sais pas si Mercury embarquait des gyros. Par contre il y avait des senseurs d'horizon.
Sur le panneau de controle de Mercury on trouve de tels indicateurs.
On peut aussi regarder l'horizon terrestre par le hublot et utiliser des traits sur ces hublots pour se positionner. Pour l'anecdote, si on ne fait rien on ne reste pas parallèle au sol, comme on est inertiel par rapport à l'espace il faut piloter une rotation à vitesse constante si on veut rester dans une attitude constante par rapport au sol. (Sauf stabilisation par gradient de gravité, mais ça marche mal sur une capsule)

Quelle commande effectuer? Tout dépend de ce que l'on veut faire. Sur une capsule de type Mercury on veut en gros pouvoir faire deux choses: Garder une attitude stable et rentrer pas trop en vrac pas trop loin des copains.
L'attitude stable consiste à annuler les vitesses de rotations par rapport à la terre. On essaie de garder les senseurs d'horizon constants. L'annulation des vitesses se fait en utilisant les moteurs du controle d'attitude. Soit au feeling en se guidant sur les vitesses indiquées (c'est un sport d'homme) soit en utilisant une boucle de stabilisation qui exploite les indications de vitesse gyro (sur le X15 par exemple c'était le Stability Augmentation System). La première méthode pouvant être un backup de la seconde.
La rentrée demande trois choses: une attitude correcte pour que le moteur de freinage freine et n'envoie pas dans l'espace, un instant d'allumage et une durée de freinage pour finir à peu près où prévu.
L'attitude est déterminée comme précédemment en conjugant un coup d'oeil à l'horizon et un aux indications de vitesse gyro.
La durée d'allumage dépend de la vitesse (donc de l'orbite), le moment d'allumage dépend du point d'aterrissage choisi.
L'orbite étant connue la durée d'allumage l'est aussi.
L'instant d'allumage est soit donné par le sol si c'est possible (genre pas d'avarie électrique totale) soit en se servant de la sphère de positonnement évoquée auparavant. Je ne sais pas comment faisaient les aémricains, chez les russes il me semble qu'il y a une coupole en plastique transparent figurant un arc de rentrée que l'on vient positionner sur le globe. Quant on passe au dessus du point prévu pour l'allumage on envoie. La durée de poussée se mesure au chrono (mécanique...).

Je ne garantis pas mes explications fiables à 100% mais dans le principe ça doit être à peu près ça. Il y a eu quelques rentrées en manuel complet. En général ça se finit dans la nature. Mais c'est mieux que de rester à tourner en haut....

Sur Gemini il y avait un calculateur de guidage, surtout pour pouvoir faire des rendez vous durant lesquels on n'a pas trop de temps pour cogiter les manoeuvres. Bien sûr, on peut s'en servir pour autre chose (a condition d'avoir assez de mémoire sur le calculo, mais c'est une autre histoire).


Bons Vols