Dal decollo al docking step-by-step (+ video) (in fase di aggiornamento per Orbiter2016).
Le diverse fasi necessarie per presentarsi correttamente al docking, decollando da una base terrestre, sono:
DECOLLO E ASCESA IN ORBITACarichiamo lo scenario "DeltaGliderIV -> Earth Scenary -> Landed KCS departure to ISS".
Ovviamente, come prima cosa, il decollo deve avvenire lungo la heading corretta per minimizzare il disallineamento finale dei piani orbitali.
Per trovare la rotta da seguire, si può usare il
Launch MFD, che ci dice in quale direzione partire, a seconda che l'orbita del nostro target passi sopra di noi andando verso nord-est (northern) o verso sud-est (southern), oppure ci si può divertire a
calcolarla più o meno manualmente.
Se vogliamo usare il pilota automatico (nel caso della ISS dal KSC, PRO903SPEC43, o 135), alla fine dell'ascesa, che durerà circa 10 minuti, saremo a 300 km di quota.
Inoltre, per partire al momento "giusto", si può tenere d'occhio il parametro RInc sull'Align Planes MFD. Ancora prima del decollo, dopo aver impostato il target su quest'MFD, accelera il tempo e parti solo quando il RInc è al minimo. Potrai ulteriormente ridurlo durante l'ascesa manovrando col timone direzionale a destra o sinistra. Se l'orbita della ISS passa
esattamente sopra alla tua base di lancio è ancora meglio, anche se questo serve solo a minimizzare i tempi di intercettazione.
Per l'ascesa in orbita invece, tutto quello che c'è da sapere è in
questo thread.
ALLINEAMENTO PIANI
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Il passo seguente, dopo aver raggiunto un'orbita stabile (circolare), è quello di allineare definitivamente il nostro piano orbitale con quello del target, portando a zero il parametro RInc (
Relative
INClination = Inclinazione Relativa) visualizzato nell'Align Plane MFD.
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Leggi il thread-
Scarica il tutorialQuando avremo finito di allineare i piani, ci troveremo su un'orbita stabile e circolare, e la nostra quota sarà
presumibilmente ancora minore di quella della ISS, cioè intorno ai 300 km.
ROTAZIONE PERIASSEOra dovremo effettuare una veloce accensione dei motori per
ruotare il Periasse e orientarlo con la linea che delimita il giorno dalla notte (la linea chiamata
Terminatore), in modo da trovarci all'appuntamento col target nello stesso momento in cui sorge il Sole, ed effettuare così la delicata manovra di docking con l'aiuto della luce.
| | Nota: | la rotazione del Periasse può essere considerata una manovra opzionale. Dato che l'attracco non è una cosa semplice, approcciare una stazione orbitante immersi nel buio pesto non rende certo le cose più facili. Decidete voi. | |
Per completezza, aggiungo che il client grafico D3D9, da molto tempo ormai implementa le cosiddette "Local light sources". C'è un apposito flag da attivare nel Launchpad, scheda "Visual effects".
Il DGIV verrà così
dotato di una luce d'attracco che si accende all'apertura del cono di prua.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Quando la nostra orbita è
perfettamente circolare (Ecc=0), la posizione di Perigeo e Apogeo è puramente
accademica; ogni singolo punto dell'orbita ha la stessa identica quota. In questa condizione, basta una differenza di pochi metri a spostare entrambi gli apsidi, o a
ruotarli.
Quindi, per effettuare la nostra manovra, dovremo orientarci in
Prograde e dare motore in avanti, quando ci troveremo sulla linea del Terminatore
al tramonto, come si può vedere in quest'immagine zoomata del MAP MFD:
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Così facendo "impostiamo" il nostro Perigeo nel punto in cui accendiamo i motori, e l'Apogeo (dove ci sarà quindi il Rendez-vous con la ISS) sarà naturalmente nel punto opposto della nostra orbita.
Non esagerate con la durata dell'accensione (con accelerazione temporale standard (1x) si tratterà di un'accensione molto breve).
La ISS ha una quota media di 355 km, ed è circa a questa quota (ApA) che porteremo l'Apogeo (vedi paragrafo seguente).
ATTENZIONE alle accensioni in Retrograde in questa fase! Vi potrebbero far abbassare troppo il Perigeo e rischiereste di tornare giù e bruciare in atmosfera!
Maggiori info su questa manovra su
Forum Orbiter Italia (con video di blixel).
REGOLAZIONE DI FINO DELLA QUOTA DEL PUNTO DI RENDEZ-VOUSNel passo precedente con la rotazione del Periasse abbiamo portato l'Apogeo a una quota
di massima simile a quella della ISS.
Ora dobbiamo far sì che questo punto (il nostro Apogeo, il punto prescelto per il Rendez-vous) abbia la
stessa identica quota della ISS quando questa è esattamente in corrispondenza del punto di Rendez-vous.
| | Nota tecnica: se nella scheda Modules del Launchpad abbiamo abilitato il modulo "ExtMFD", e vi consiglio di farlo, possiamo aprire diversi altri MFD esterni premendo CTRL+F4.
Agli inizi è molto utile avere più MFD aperti contemporaneamente, oltre ai due previsti sul cockpit standard. Se avete un secondo monitor, magari grande, è praticamente un scelta obbligata. Leggi info. Se non si ha un secondo monitor si possono ridurre le dimensioni della finestra di Orbiter e ricavare così lo "spazio" richiesto, altrimenti nulla ci impedisce di aprirli comunque, sovrapponendoli semplicemente alla finestra principale del sim. | |
Quindi a questo punto io apro 3 diversi MFD esterni (tutti e 3 Orbit MFD), impostandoli come di seguito, premendo i pulsanti MOD e/o NT:
- uno solamente con la mia orbita, senza testo
- uno con tutte e due le orbite (la mia e quella del target), senza testo
- il terzo solo con i parametri testuali relativi alle due orbite, senza grafica.
In questo modo non mi si "mischiano gli occhi" e non mi confondo.
Confesso di avere dei problemi con alcuni colori (una forma di
deuteranopia), e il giallo e verde usati da Orbit MFD non mi aiutano per niente.
Può forse sembrare eccessivo, ma quando le due orbite hanno una quota simile e si sovrappongono, e magari i Perigei e gli Apogei sono vicini tra loro, mi risulta parecchio difficile distinguere i miei da quelli della ISS.
Un altro modo per "vederci meglio" è premere F8 e passare così alla cosiddetta visuale "Glass Cockpit" in cui i 2 MFD del cockpit vengono ingranditi, fate voi. Potete regolare la loro dimensione variando il parametro "Generic MFD size" nella scheda "Parameters" del Launchpad.
Un'altra soluzione potrebbe essere quella della configurazione personalizzata dei colori usati dagli MFD,
come scritto in questo thread.
NEW!! Leggi come aprire degli MFD esterni in automatico, in maniera che compaiano sempre nella stessa posizione e con le stesse dimensioni, usando AutoHotKey!
Dal decollo al docking step-by-step (+ video) 
Dal decollo al docking step-by-step (+ video) 
Dal decollo al docking step-by-step (+ video) Stessa situazione sulle 3 schermate:
A sinistra la nostra nave - Al centro noi e la ISS - A destra i relativi dati numericiNella seconda immagine vediamo che la ISS, che in questo momento è sul nostro Apogeo, ha una quota (
Alt nella colonna destra) di 355,6 km, e che il nostro Apogeo ha una quota minore (
ApA nella colonna sinistra) di 325,8 km. Quando staremo per arrivare sul nostro
Perigeo dovremo orientarci Prograde e dare motore in avanti per alzare l'Apogeo alla stessa quota della ISS (355,6 km). Se al contrario il nostro Apogeo fosse più
alto della ISS, sempre sul nostro
Perigeo, ci orienteremmo Retrograde e daremmo motore in avanti per abbassare l'Apogeo di quello che serve.
Per regolare la quota "di fino", al posto dei motori principali si possono usare gli RCS in modalità "TRANSLATE", e per essere ancora più precisi, si possono usare gli RCS in combinazione con CTRL, che ne riduce ulteriormente la potenza.
È importante iniziare presto con questa manovra, in modo da avere più passaggi successivi per monitorare la quota e perfezionarla se ce ne fosse bisogno.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)La nostra direzione di moto è in senso antiorarioQuando le due quote finalmente si equivalgono,
TUTTE le ulteriori accensioni dei motori (principali, RCS, etc) verranno fatte
SOLAMENTE sull'Apogeo, in modo da non spostarlo più (sarà quindi il punto opposto, il Perigeo, a muoversi).
| | Nota: ai fini di questo thread/tutorial ho un po' semplificato e schematizzato il processo. In effetti le situazioni orbitali reali in cui ci si potrebbe venire a trovare sono diverse, e sono meglio espresse nella figura seguente, dove si vedono la nostra orbita e quella del target (nell'esempio che stiamo esaminando siamo partiti dalla situazione "1" per finire nella situazione "5"). | |
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Ora possiamo passare alla sincronizzazione temporale della nostra orbita con quella della ISS, seguendo le info contenute in
questo thread.
AVVICINAMENTODopo la sincronizzazione delle orbite, una delle cose da fare durante l'attesa è la sintonizzazione delle giuste frequenze radio per captare la ISS.
Premi CTRL+I per aprire il menù "Object info" e seleziona dai due menù a discesa "Vessel" e "ISS".
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Nell'immagine vediamo le frequenze del transponder (XPDR) e le frequenze IDS.
Il transponder è un'emittente che ci aiuta a localizzare il target mentre è ancora distante e ci fornisce l'adeguata simbologia sull'HUD.
Le frequenze IDS servono per visualizzare il corridoio di approccio alle porte d'attracco.
Apri il COM/NAV MFD e sintonizza le frequenze della ISS indifferentemente su NAV1 e NAV2.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Impostiamo quindi le frequenze come in figura, cliccando sui pulsanti ">" ">>" e "<" "<<" sul lato sinistro del COM/NAV MFD; "SL-" e "SL+" servono a cambiare radio. I due pulsanti sul lato destro, "SC<" e "SC>", servono per lo scan automatico delle frequenze, e sono più lenti.
Dopo aver sintonizzato NAV1 e NAV2 possiamo chiudere il COM/NAV MFD e aprire al suo posto il Docking MFD.
Imposta il Docking MFD sulla frequenza del transponder premendo il pulsante "NAV", che commuta tra NAV1 e NAV2.
La ISS è ancora fuori portata e il Docking MFD dice "NO SIGNAL".
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Premi quindi il pulsante "HUD" per configurare l'HUD in modalità attracco: verrà confermato dalla scritta "DOCK" e dalla frequenza di NAV1 o NAV2, al centro in alto sullo schermo.
Accelera il tempo tenendo d'occhio il parametro Dist sul Sync Orbit MFD, e arriva a 1.000 km dalla ISS, distanza alla quale inizierai a ricevere il segnale dal suo transponder. Riporta l'accelerazione temporale a 1x.
Contatto!
Ora il Docking MFD riceve il segnale dal transponder della ISS. Le due barre verticali a destra indicano rispettivamente distanza e velocità di avvicinamento diretta.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video) 
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Come si vede nelle immagini, sono comparsi nuovi indicatori e nuovo testo sull'HUD.
In base all'attitudine della nave e alla posizione della ISS, possono essere visualizzati uno o più dei seguenti simboli:
1) un quadrato con la ISS al centro e la distanza che ci separa da essa indicata da "D[ISS]";
2) un indicatore Prograde (il cerchio con un + al centro) e la velocità relativa positiva indicata da "V[ISS]";
3) un indicatore Retrograde (il cerchio con un punto al centro) e la velocità relativa negativa indicata da "-V[ISS]";
4) delle frecce che indicano la posizione dei primi due simboli (con le relative etichette di testo), se questi sono fuori dal campo visivo.
È importante notare che in modalità HUD DOCKING questi "familiari" indicatori Prograde e Retrograde
NON si riferiscono alle solite direzioni, cioè in asse col nostro vettore di moto, ma al vettore relativo tra noi e la ISS, o meglio, tra le nostre orbite.
Passato lo stupore iniziale del contatto, continuiamo nella nostra orbita, avvicinandoci sempre più al Rendez-vous col target.
Con gli RCS in modalità "ROTATE", cerchiamo l'indicatore Retrograde "-V[ISS]" (il cerchio con un punto al centro). Naturalmente si trova dalla parte esattamente opposta rispetto all'indicatore Prograde "V[ISS]" (il cerchio con la croce).
Non dimenticarti di premere "KILLROT" (Tast. Num. 5) per interrompere la rotazione.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)La velocità di avvicinamento è alta, più di 1 km al secondo e potremmo essere tentati di dare motore per rallentare, ma se iniziassimo ora a diminuire la velocità relativa, quando siamo a 1.000 km di distanza (995,7 km), entreremmo in un devastante circolo vizioso di "rincorsa" della ISS che ci sfaserebbe tutto il lavoro fatto finora e modificherebbe pesantemente la nostra orbita, facendoci probabilmente precipitare nell'atmosfera, distruggendoci.
Se invece abbiamo fatto tutto come "da manuale", cioè il RInc è a zero, il DTmin è a zero, la quota del punto di Rendez-vous è perfetta, eccetera,
lasciamo andare le cose da sole: vedremo velocità e distanza diminuire fino quasi ad azzerarsi.
Vedremo anche l'indicatore Prograde "V[ISS]" fluttuare in un movimento "oscillatorio" che ha la ISS come centro. L'escursione di questa oscillazione si ridurrà lentamente sempre più, finchè l'indicatore Prograde "V[ISS]" andrà a collimare sulla ISS; ciò, l'avrai intuito, avverrà sul punto di Rendez-vous.
Questo in teoria.
In realtà dovrai invece "frenare" prima per fermarti a una certa distanza dalla ISS per la manovra di attracco vero e proprio, ma a quel punto avrai la ISS a poche centinaia di metri, e ti ci avvicinerai facilmente
a vista.
Questa è la situazione a 500 km di distanza.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)
Dal decollo al docking step-by-step (+ video) 
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)| NOTA: | nell'immagine qua sopra del Sync Orbit MFD (e in quelle successive) si vede che l'impostazione del MFD per il rendez-vous è cambiata su Sh periapsis, mentre nel paragrafo "regolazione quota del punto di rendez-vous" avevamo finora agito sul punto opposto, impostando l'Apoasse come punto di rendez-vous e regolando la sua quota. È semplicemente successo quanto descritto in fondo al thread sul Sync Orbit MFD, cioè Apoasse e Periasse si sono scambiati di posto perchè le loro quote erano quasi identiche. Di conseguenza, ho modificato il punto di rendez-vous sul Sync Orbit MFD, anche se ai fini di questo tutorial non cambia nulla. |
Quando saremo a una sola orbita di distanza dal Rendez-vous, potremo controllare ed eventualmente regolare (orientandoci in Prograde)
per l'ultima volta il DTmin.
In base all'eccentricità della nostra orbita il DTmin potrebbe un po' fluttuare dallo zero quando ci allontaniamo dall'Apogeo, ma è una PESSIMA idea regolarlo in punti diversi dal punto di Rendez-vous. Quindi, se serve, o adesso o mai più!
Segnatevi a mente (o su carta) la quota che avrà la ISS quando anche lei passerà sul punto di Rendez-vous, vi potrebbe servire tra metà orbita per l'ultima regolazione di quota.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Quando ti mancherà solo METÀ orbita al Rendez-vous, ti sarà possibile controllare ed eventualmente regolare
per l'ultima volta la quota a cui questo avverrà.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Segnatevi a mente (o su carta) la quota che avrà la ISS quando le mancherà metà orbita al Rendez-vous, o, detta in altre parole, quando la ISS passerà sul punto opposto a quello di Rendez-vous per l'ultima volta.
Potrebbe (forse) servirvi per circolarizzare la vostra orbita.
DOCKINGLa chiave per un Rendez-vous perfetto è la pazienza. Non fate manovre affrettate adesso, o dovrete ricominciare tutto da capo.
È importante notare come non ci sia nessuna relazione tra la
distanza e le
orbite (o loro frazioni) che mancano all'incontro.
Potremmo essere a metà orbita di distanza dal Rendez-vous, ma essere a 1 km dall ISS, o 50, o 100.
Quando l'indicatore "D[ISS]" mostrerà una distanza residua di 100 km sarà il momento di cambiare canale radio e impostare il Docking MFD sulla frequenza della porta d'attracco selezionata precedentemente: premi il pulsante "NAV", poi il pulsante "HUD" sul Docking MFD.
Dovresti vedere in alto al centro dello schermo la nuova frequenza (DOCK IDS D-01 ISS - NAV2 137.40MHz), mentre in corrispondenza della ISS compare il corridoio di attracco relativo alla porta (frequenza) selezionata. Continua l'avvicinamento finchè il corridoio di attracco diventa chiaramente visibile.
Come si presenta la situazione a poco meno di 30 km: nel quadrato che indica la ISS si vede chiaramente il corridoio d'attracco.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Il corridoio d'attracco rappresenta un aiuto visivo nell'allineamento con la porta d'attracco selezionata. È formato da una serie di rettangoli, la cui origine è naturalmente la porta d'attracco. Ognuno di questi rettangoli presenta uno dei suoi lati lunghi disegnato con una linea doppia. È il riferimento visivo per sapere dov'è l'"alto" rispetto alla porta d'attracco. Devi quindi allinearti e volare "dentro" questo corridoio, orientandoti con gli RCS in modalità "ROTATE" in modo da avere il lato con la linea doppia in alto. Ecco come si presenta a una distanza dalla ISS di poco più di 500 metri.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Dunque, a 30 km di distanza dalla ISS la situazione si presenta tranquilla. La velocità, senza che toccassimo i controlli, è diminuita da più di 1 km/s a soli 41 m/s.
Avviciniamoci ancora.
Eccola, a meno di 5 km!
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)A questo punto, una dritta: premiamo F3 per aprire il menù "Select Spacecraft" e selezioniamo "ISS" per passare "a bordo" della Stazione Spaziale.
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Diamo alla ISS il comando KILLROT (tasto "5" del Tast. Num.) per stabilizzarla ed eliminarne qualsiasi rotazione, in maniera di renderci più semplice l'attracco, dopodichè premiamo di nuovo F3 e torniamo sul nostro DGIV (GL-01). Chiudete la finestra dalla sua "x".
Purtroppo dovremo reimpostare il target sul Sync Orbit MFD, e reimpostare la giusta frequenza NAV sul Docking MFD perchè il "salto" sulla ISS ce li ha un po' scombussolati. Se non vediamo più il corridoio d'attracco premiamo ancora il pulsante "HUD".
Orientiamo la prua della nave sull'indicatore V[ISS] e con gli RCS TRANSLATE abbassiamo la velocità a circa 1 m/s.
Una volta arrivati vicino alla ISS, dobbiamo iniziare a frenare
per davvero.
La velocità è ora così bassa che sicuramente basteranno gli RCS TRANSLATE, quindi, o orientiamo la prua della nostra nave verso il simbolo Prograde V[ISS] e diamo motore
indietro, o ruotiamo la prua della nostra nave verso il simbolo Retrograde -V[ISS] e diamo motore
avanti, tanto è la stessa cosa. Decidete voi.
Se la potenza degli RCS non bastasse e foste arrivati troppo veloci, date delle cortissime spinte col motore principale, se serve anche portando l'accelerazione temporale a 0,1x. Naturalmente in questo caso
dovrete orientarvi prima in Retrograde -V[ISS].
Una volta azzerata (quasi) la velocità relativa, dobbiamo portarci all'imbocco del corridoio di attracco.
Per fare questo, "sposteremo" con gli RCS TRANSLATE l'indicatore Prograde V[ISS] portandolo in corrispondenza del punto in cui vogliamo arrivare.
Non dimentichiamoci che quest'indicatore rappresenta il nostro vettore di moto (relativo alla ISS), quindi noi ci muoviamo verso di lui, oltre che nella nostra "principale" direzione Prograde orbitale.
Ruota la nave verso la ISS, posizionati all'interno del corridoio d'attracco, e inizia l'avvicinamento finale.
C'è da sapere che se siamo orientati (come nel video postato più avanti) verso il simbolo -V[ISS] e aumentiamo la nostra velocità (negativa)
oltre lo zero, i simboli -V[ISS] e V[ISS] si invertiranno logicamente di posto, in quanto la velocità da negativa diventa positiva. Quando saremo orientati verso la ISS dovremo vedere il simbolo V[ISS], e avere una leggerissima velocità positiva.
L'HUD ti indica il sentiero corretto per il docking. Portati all'interno del corridoio e orientati con gli RCS ROTATE in modo da avere il lato lungo dei rettangoli con la linea doppia in alto.
Regola finemente la velocità di avvicinamento sul Docking MFD, che non deve superare 0.50 m/s, meglio se meno.
Con RCS ROTATION ruota la nave e porta la "X" al centro del Docking MFD. Ruota anche sull'asse del rollìo per posizionare la freccia triangolare rossa del Docking MFD "a ore 12", fino a che diventi bianca.
Con gli RCS TRANSLATION sposta il vettore di direzione V[ISS] e porta il "+" al centro del Docking MFD.
Ti troverai a fare molti rapidi movimenti tra ROTATE e TRANSLATE per centrare i due indicatori sul Docking MFD.
Ecco un sommario dei tasti attivi nelle due modalità RCS:
Dal decollo al docking step-by-step (+ video) 
Dal decollo al docking step-by-step (+ video)Manovra con calma e attendi la conferma sonora del docking avvenuto.
Qui il video dell'attracco!
Nel video si vede la cosiddetta visuale "glass cockpit", che si ottiene premendo F8.
In questa modalità i 2 MFD sono molto più grandi e leggibili, e il riquadro in alto a sinistra mostra il carburante residuo, il trim e gli RCS impostati: "ROT" sta per "ROTATION" e "LIN" ("LINEAR") sta per "TRANSLATION".
Alcune immagini tratte dal "TUTORIAL: DELTA GLIDER TO ISS" di José Pablo Luna Sánchez, 2007 - (TutorialDG2ISS.htm).
Per qualsiasi dubbio sul DGIV fai riferimento al suo MANUALE IN ITALIANO (pdf).
