Gravitationsgradientstabilisering

Gravity-gradient stabilization (aka "tidal stabilization") är en metod för att stabilisera artificiella satelliter eller rymdtjuder i en fixerad orientering genom att endast använda den kretsade kroppens massfördelning och gravitationsfält. Den största fördelen jämfört med att använda aktiv stabilisering med drivmedel , gyroskop eller reaktionshjul är den låga användningen av kraft och resurser. Det kan också minska eller förhindra risken för kontaminering av drivmedel av känsliga komponenter.

Tanken är att använda jordens gravitationsfält och tidvattenkrafter för att hålla rymdfarkosten inriktad i önskad orientering. Jordens gravitation minskar enligt den omvända kvadratiska lagen , och genom att förlänga den långa axeln vinkelrätt mot omloppsbanan kommer den "nedre" delen av den kretsande strukturen att attraheras mer av jorden. Effekten är att satelliten tenderar att rikta in sin axel med minsta tröghetsmoment vertikalt.

Det första experimentella försöket att använda tekniken på en mänsklig rymdfärd utfördes den 13 september 1966 på US Gemini 11 -uppdraget, genom att fästa Gemini-rymdskeppet till dess Agena-målfordon med en 100-fots (30 m) förankring. Försöket var ett misslyckande, eftersom otillräcklig gradient producerades för att hålla tjudet spänt.

Tekniken användes först framgångsrikt i en nästan geosynkron bana på Department of Defense Gravity Experiment (DODGE) satellit i juli 1967.

Den användes först för låg jordomloppsbana och testades utan framgång för geosynkron bana i Applications Technology Satellites ATS-2 , ATS-4 och ATS-5 från 1966 till 1969.

Månbanan Explorer 49 som lanserades 1973 var gravitationsgradientorienterad (Z-axeln parallell med lokal vertikal).

Long Duration Exposure Facility (LDEF) använde denna metod för 3-axlig stabilisering; girningen kring den vertikala axeln stabiliserades.

Ett exempel på tyngdkraftsgradientstabilisering försökte under NASA:s TSS-1-uppdrag i juli 1992. Projektet misslyckades på grund av problem med tjuderinstallationen. 1996 försökte man ett annat uppdrag, TSS-1R, men misslyckades när tjudet gick sönder. Strax före tjudreparationen var spänningen på tjudet cirka 65 N (14,6 lbs).

Se även

externa länkar