Gravitační gradientová stabilizace - Gravity-gradient stabilization

Gravitační gradientová stabilizace (neboli „přílivová stabilizace“) je metoda stabilizace umělé satelity nebo vesmírné postroje v pevné orientaci s využitím pouze hmotného rozložení obíhaného tělesa a gravitačního pole. Hlavní výhoda oproti použití aktivní stabilizace s pohonné hmoty, gyroskopy nebo reakční kola je nízké využití energie a zdrojů.

Cílem je použít Země je gravitační pole a slapové síly aby byla kosmická loď vyrovnána v požadované orientaci. The gravitace Země klesá podle zákon inverzního čtverce a prodloužením dlouhé osy kolmé na oběžnou dráhu bude „spodní“ část obíhající struktury více přitahována k Zemi. Důsledkem je, že satelit bude mít tendenci vyrovnávat svoji osu minima moment setrvačnosti vertikálně.

První experimentální pokus o použití této techniky na lidský vesmírný let byl proveden 13. září 1966 v USA Blíženci 11 mise připojením kosmické lodi Gemini Cílové vozidlo Agena 30 stopým poutem. Pokus byl neúspěchem, protože nebyl vytvořen dostatečný sklon k udržení napnutého tetheru.[1]

Tato technika byla poprvé úspěšně použita v téměřgeosynchronní oběžná dráha na Gravitační experiment ministerstva obrany (DODGE) satelit v červenci 1967.[2]

Poprvé byl použit pro nízká oběžná dráha Země a neúspěšně testováno na geosynchronní oběžná dráha v Aplikace Technologické satelity ATS-2, ATS-4 a ATS-5 od roku 1966 do roku 1969.[Citace je zapotřebí ]

Měsíční orbiter Průzkumník 49 zahájen v roce 1973 byl zaměřen na gravitační gradient (osa Z rovnoběžná s místní svislou).[3]

Dlouhodobá expozice (LDEF) použil tuto metodu pro tříosou stabilizaci; vybočení kolem svislé osy bylo stabilizováno.[4]:7

Příklad stabilizace pomocí gravitačního gradientu byl pokusen během mise NASA TSS-1 v červenci 1992. Projekt selhal kvůli problémům s rozmístěním tetheru.[5] V roce 1996 byl proveden pokus o další misi, TSS-1R, ale selhal, když se přetrhl postroj. Těsně před oddělením uvázání bylo napětí na uvázání asi 65 N (14,6 liber).[6]

Viz také

externí odkazy

Reference

  1. ^ Gatland, Kenneth (1976), Kosmická loď s posádkou, druhá revize, New York, NY, USA: MacMillan Publishing Co., Inc, s. 180–182, ISBN  978-0-02-542820-1
  2. ^ Gunterova vesmírná stránka: DODGE
  3. ^ „Detaily kosmické lodi NASA NSSDCA - Explorer 49“.
  4. ^ Poučení z dlouhodobého expozičního nástroje. Stuckey. 1993
  5. ^ Dobrowolny, M; Stone, N.H (1994). „Technický přehled TSS-1: První mise systému Tethered-Satellite“. Il Nuovo Cimento C. 17: 1–12. doi:10.1007 / BF02506678.
  6. ^ NASA, Rada pro vyšetřování selhání mise TSS-1R, Závěrečná zpráva, 31. května 1996 (zpřístupněno 7. dubna 2011)