Гравитационно-градиентная стабилизация
Гравитационно-градиентная стабилизация или приливная стабилизация — это пассивный метод стабилизации искусственных спутников или космических тросов в фиксированной ориентации с использованием только распределения массы тела на орбите и гравитационного поля. Основным преимуществом перед использованием активной стабилизации с использованием топлива , гироскопов или реактивных колес является низкое потребление энергии и ресурсов. Это также может снизить или предотвратить риск загрязнения чувствительных компонентов топливом. [1]
Этот метод использует Земли гравитационное поле и приливные силы , чтобы удерживать космический корабль в желаемой ориентации. Гравитация , Земли уменьшается по закону обратных квадратов и за счет вытягивания длинной оси перпендикулярно орбите «нижняя» часть орбитальной конструкции будет сильнее притягиваться к Земле. В результате спутник будет стремиться выровнять свою ось минимального момента инерции вертикально.
Первая попытка использовать эту технику в пилотируемом космическом полете произошла 13 сентября 1966 года во время миссии США «Джемини-11» . Космический корабль Gemini был прикреплен к целевому аппарату Agena тросом длиной 100 футов (30 м). Попытка оказалась неудачной, так как уклон был недостаточным, чтобы удержать трос натянутым. [2]
Спутник Министерства обороны США «Гравитационный эксперимент » (DODGE) стал первым успешным применением этого метода на окологеостационной орбите спутника в июле 1967 года. [3]
Стабилизация гравитационного градиента впервые была использована на низкой околоземной орбите и безуспешно тестировалась на геостационарной орбите на спутниках прикладных технологий ATS-2 , ATS-4 и ATS-5 с 1966 по 1969 год. [4]
Лунный орбитальный аппарат «Эксплорер 49», запущенный в 1973 году, был ориентирован по градиенту силы тяжести (ось Z параллельна местному вертикали). [5]
Центр длительного воздействия (LDEF) использовал этот метод для 3-осевой стабилизации; рысканье вокруг вертикальной оси стабилизировалось. [6] : 7
Стабилизация гравитационного градиента была предпринята во время миссии НАСА TSS-1 в июле 1992 года, но проект провалился из-за проблем с развертыванием троса. [7] В 1996 году была предпринята попытка еще одной миссии, TSS-1R, но она провалилась из-за разрыва троса. Непосредственно перед отделением троса натяжение троса составляло около 65 Н (14,6 фунта). [8]
См. также
[ редактировать ]- Гравитационная градиентометрия , исследование гравитационных вариаций.
- Космический трос — кабель, соединяющий несколько тел в космосе.
- Приливная блокировка , еще один эффект приливных сил.
- Magnetorques — дополнительный метод стабилизации.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- НАСА на ATS-2
- Космическая страница Гюнтера на ATS 2, 4 и 5
- Новый тип датчика Земли, использующий контрольную массу на МЭМС, созданный студентами EPFL.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гринтер, Кей (8 января 2010 г.). «Получение LDEF обеспечило разрешение и более качественные данные» (PDF) . Новости космодрома . НАСА. п. 7 . Проверено 22 января 2014 г.
- ^ Гатланд, Кеннет (1976), Пилотируемый космический корабль, вторая редакция , Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: MacMillan Publishing Co., Inc, стр. 180–182, ISBN. 978-0-02-542820-1
- ^ Космическая страница Гюнтера: DODGE
- ^ «Спутниковая программа прикладных технологий» . НАСА . Проверено 31 декабря 2022 г.
- ^ «Детали космического корабля НАСА NSSDCA — Эксплорер 49» .
- ^ «Урок, извлеченный из объекта длительного воздействия. Стаки. 1993» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29 апреля 2017 г. Проверено 15 мая 2017 г.
- ^ Добровольный, М; Стоун, Нью-Хэмпшир (1994). «Технический обзор TSS-1: первая миссия привязанной спутниковой системы». Иль Нуово Чименто C. 17 (1): 1–12. Бибкод : 1994NCimC..17....1D . дои : 10.1007/BF02506678 . S2CID 120746936 .
- ↑ НАСА, Совет по расследованию неудач миссии TSS-1R , Заключительный отчет, 31 мая 1996 г. (по состоянию на 7 апреля 2011 г.)
 | Эта космическому кораблю или спутнику статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |