Let elektromagnetické formace - Electromagnetic formation flight

Let elektromagnetické formace (EMFF) zkoumá koncept používání elektromagnety ve spojení s reakčními koly místo tradičnějších pohonných systémů pro řízení pozic a postojů řady kosmických lodí v těsné blízkosti. Na rozdíl od tradičních pohonných systémů, které používají vyčerpatelné pohonné látky, které často omezují životnost, využívá systém EMFF sluneční energii k napájení magnetického pole. The Massachusetts Institute of Technology Laboratoř vesmírných systémů zkoumá tento koncept vývojem dynamických a řídicích modelů a experimentálním testovacím lože pro jejich validaci.

Jak to funguje

Magnetická pole pro EMFF jsou generována vysíláním proudu přes cívky drátu. Interakce mezi vytvořenými magnetickými dipóly je snadno pochopitelná aproximací vzdáleného pole, kde je separační vzdálenost mezi dvěma vozidly velká ve srovnání s fyzickou velikostí dipólu. Ovládáním dipólů na různých vozidlech lze vytvářet přitažlivost, odpor a smykové síly. V kombinaci s reakčními koly lze provést jakýkoli požadovaný manévr, pokud není nutné měnit těžiště formace.

Aplikace

Systém EMFF je nejvhodnější v případech, kdy více kosmických lodí navzájem volně létá a není třeba ovládat těžiště systému. NASA Vyhledávač pozemských planet (TPF) mise a sestava vesmírného dalekohledu jsou jen dva takové typy misí. EMFF poskytuje hlavní výhodu snížené závislosti na spotřebním materiálu.[1][2] Kromě toho eliminuje chocholy trysky a zvyšuje schopnost ekonomičtější náhrady vadného prvku.

Testovací postel

MIT-SSL zkonstruovala dvě EMFF testovací vozidla pro demonstraci ovládání 2-D formací na velké ploché podlaze. Vozidla jsou zavěšena na leteckém vozíku bez tření a jsou zcela samostatná pomocí vysokofrekvenční komunikace, mikroprocesorů a metrologického systému. Kapalný dusík udržuje kryogenní teploty a baterie dodávají energii vysokoteplotní supravodivý (HTS) cívky. Testovací lože prokázalo kontrolu nad příbuzným stupně svobody (DOF) v otevřené smyčce a uzavřené smyčce pomocí linearizovaných ovladačů a nelineárního ovladače posuvného režimu.

Ocenění

Bývalý spolupracovník ředitele Space Systems Lab Dr. Raymond Sedwick (nyní v University of Maryland, College Park ) získal první cenu Bepi Colombo za článek o letu elektromagnetické formace. Podle profesora Aero-Astro Manuela Martineze-Sancheze, který pracoval v Colombu a byl porotcem soutěže, „porota byla jednomyslná v tom, že Rayův příspěvek nejlépe reprezentoval ducha inovace a originality„ Bepi “Colomba v kombinaci s přísností.“

Spolupracovníci

Výzkum letu elektromagnetické formace nebo podobné projekty rovněž probíhají na adrese:

Další články v časopisech

  • Elias, Laila M., Kwon, Daniel W., Sedwick, Raymond J. a Miller, David W., „Letová dynamika elektromagnetického formování včetně účinků gyroskopického vyztužení reakčního kola“ Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Sv. 30, č. 2, březen – duben 2007, s. 499–511.

Reference

  1. ^ Kong, Edmund M. C .; Kwon, Daniel W .; Schweighart, Samuel A .; Elias, Laila M .; Sedwick, Raymond J .; Miller, David W. (2004). "Let elektromagnetické formace pro multisatelitní pole". Journal of Spacecraft and Rockets. 41 (4): 659–666. doi:10.2514/1.2172. ISSN  0022-4650.
  2. ^ D. W. Kwon, Let elektromagnetických formací družicových polí, Massachusetts Institute of Technology, SERC # 02-05, kap. 5, June 2005, available tady

externí odkazy