Джиттер

G-джиттер относится к формам периодических ^[1] или квазистационарное остаточное ускорение, возникающее у космического корабля, плывущего в условиях микрогравитации космоса. Такие вариации слегка меняют ориентацию и величину массовой силы в условиях испытаний с низкой гравитацией. ^[2] что может незначительно или серьезно повлиять на результат высокоточных экспериментов, проводимых на борту космической станции. ^[3] Эти ускорения часто являются результатом повседневной деятельности экипажа и работы оборудования, а также аэродинамических и аэромеханических сил, действующих на сам космический корабль. ^[2] Используя современные теоретические методы и ранее собранные экспериментальные данные, невозможно предсказать точное поведение ускорения g-джиттера, но с помощью вышеупомянутых данных можно заметить и объяснить качественные тенденции, которые справедливы для большинства сценариев, касающихся материалов. научные испытания на борту космической станции . ^[2]

Источники G-джиттера

Квазистационарные силы

Постоянные силы, действующие более 10 минут и периодически меняющиеся на одной частоте, могут привести к заметному смещению показаний ускорения и отклонить условия испытаний от «настоящей» микрогравитации. Более сильный набор этих сил приводит к значительным приливным ускорениям и различному аэродинамическому сопротивлению космической станции, которое колеблется по ходу орбиты из-за изменений угла обзора космической станции, суточного цикла и переменной солнечной активности . ^[4] В некоторых дополнительных случаях ускорения Эйлера необходимо учитывать , поскольку они влияют на физический перенос пара при низком давлении. Также можно наблюдать ускорения Кориолиса и давление солнечного излучения, но они обычно незначительны по сравнению с эффектами других квазистационарных сил. ^[2]

Колебательные возмущения

Обычно, если возмущение может быть воспроизведено с помощью синусоидальной модуляции , оно считается колебательным компонентом g-джиттера. Наиболее заметными нарушениями являются рутинная деятельность экипажа и структурные вибрации, которые могут вызвать структурный резонанс во всем космическом корабле. Хотя средняя частота вибрации конструкции космической станции меньше, чем у орбитального корабля «Спейс Шаттл» , диапазон частот все равно может находиться в диапазоне от 0,1 до 1 Гц. ^[2]

Переходные помехи

Самые крупные по величине, вероятно, будут вызваны срабатыванием двигателей, стыковкой или стоянкой шаттлов , а также массовыми перемещениями . Некоторые сбои можно контролировать и распределять по времени, чтобы они не влияли на испытания на месте, например, запуск двигателей и стыковка шаттлов. Относительно безобидная повседневная деятельность астронавтов на космической станции, начиная от технического обслуживания и заканчивая свободным перемещением по станции, добавляется к категории непостоянных нарушений, которые являются более спонтанными и непредсказуемыми, которые не так легко объяснить. ^[2]

Предотвращение G-джиттера

В связи с ростом осведомленности о последствиях гравитационного дрожания в космические аппараты начали встраивать акселерометры, способные адаптироваться к беспокойной среде с низкой гравитацией. Предыдущие эксперименты, проведенные в среде космического корабля "Шаттл", послужили основой для сопоставления эффектов g-джиттера с испытаниями в области материаловедения и численного моделирования остаточного ускорения, чтобы помочь разработать конкретные эксперименты для конкретной среды. ^[2] Методы анализа показаний ускорения легко доступны, но сложную задачу анализа всех необработанных данных можно облегчить, сохранив временную шкалу записанных событий и сопоставив их с соответствующим остаточным ускорением. ^[5]

Ссылки

^ Вади, М.; Ру, Б. (1 января 1986 г.). «Естественная конвекция для сверхкритических условий в колебательной микрогравитационной среде (g-джиттер)». Достижения в космических исследованиях . 6 (5): 45–50. Бибкод : 1986AdSpR...6...45W . дои : 10.1016/0273-1177(86)90182-1 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Нельсон, Эмили С. «Исследование ожидаемого g-джиттера на космической станции и его влияния на процессы с материалами». (1994). https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19950006290
^ Н., Амин (сентябрь 1988 г.). «Влияние g-джиттера на теплопередачу». Труды Лондонского королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 419 (1856): 151–172. Бибкод : 1988RSPSA.419..151A . doi : 10.1098/rspa.1988.0101 – через Королевское общество.
^ Александр, ДЖИД и Лундквист, Калифорния «Движение в жидкостях, вызванное микрогравитационным ускорением, и их модификация за счет относительного вращения». АИАА Дж 26:34-39 (1988).
^ Роджерс, MJB и Александр, JID «Стратегия сокращения и распространения данных об остаточном ускорении - из орбитальных космических лабораторий». Достижения в космических исследованиях 11:5-8 (1991a).

[1] Вади, М.; Ру, Б. (1 января 1986 г.). «Естественная конвекция для сверхкритических условий в колебательной микрогравитационной среде (g-джиттер)». Достижения в космических исследованиях . 6 (5): 45–50. Бибкод : 1986AdSpR...6...45W . дои : 10.1016/0273-1177(86)90182-1 .

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Нельсон, Эмили С. «Исследование ожидаемого g-джиттера на космической станции и его влияния на процессы с материалами». (1994). https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19950006290

[3] Н., Амин (сентябрь 1988 г.). «Влияние g-джиттера на теплопередачу». Труды Лондонского королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 419 (1856): 151–172. Бибкод : 1988RSPSA.419..151A . doi : 10.1098/rspa.1988.0101 – через Королевское общество.

[4] Александр, ДЖИД и Лундквист, Калифорния «Движение в жидкостях, вызванное микрогравитационным ускорением, и их модификация за счет относительного вращения». АИАА Дж 26:34-39 (1988).

[5] Роджерс, MJB и Александр, JID «Стратегия сокращения и распространения данных об остаточном ускорении - из орбитальных космических лабораторий». Достижения в космических исследованиях 11:5-8 (1991a).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]