Zero-drag satellit

Nolldragssatelliter eller dragfria satelliter är satelliter där nyttolasten följer en geodetisk väg genom rymden som endast påverkas av gravitation och inte av icke-gravitationskrafter såsom motstånd från den kvarvarande atmosfären, lätt tryck och solvind . En nolldragsatellit har två delar, ett yttre skal och en inre massa som kallas bevismassan . Provmassan flyter fritt inuti det yttre skalet, medan avståndet mellan det yttre skalet och provmassan ständigt mäts. När en förändring i avståndet mellan det yttre skalet och provmassan detekteras betyder det att det yttre skalet har påverkats av icke-gravitationskrafter och flyttats i förhållande till provmassan. Thrustrar på det yttre skalet kommer då att placera om det yttre skalet i förhållande till provmassan så att dess avstånd är detsamma som innan den yttre påverkan ändrade den. Det yttre skalet skyddar alltså bevismassan från nästan alla interaktioner med utsidan som kan orsaka acceleration, förutom de som medieras av gravitationen, och genom att följa bevismassan, det yttre skalet (det vill säga resten av rymdfarkosten, som bär instrument , etc.) själv följer en geodetisk väg.

Ett sätt att tänka på en nolldragsatellit är att se skal-/bevismassauppsättningen som en accelerometer , som mäter det yttre skalets acceleration. Insignalen från accelerometern används sedan för att styra satellitens thruster för att exakt kompensera för den uppmätta accelerationen, vilket säkerställer att satelliten över tiden har noll acceleration. Eftersom provmassan flyter fritt inom det yttre skalet upplevs varken det initiala motståndet eller propellerns kompensation för det av provmassan.

Ansökningar

Zero-drag-satelliter används när det är avgörande för satellitens uppdrag att nyttolasten förblir på en nära perfekt geodetisk väg. Två sådana uppdrag var NASA och Stanford Universitys Gravity Probe B (2004–2005) skapad för att mäta rymdtidens krökning nära jorden, och ESA :s rymdskepp GOCE (2009–2013) som mätte variationer i jordens gravitationsfält.

Planerade nolldragsatelliter inkluderar STEP- experimentet och gravitationsvågobservatorierna LISA och DECIGO .