Método de estabilización de un satélite o vehículo de lanzamiento
En ingeniería aeroespacial , la estabilización por giro es un método para estabilizar un satélite o un vehículo de lanzamiento mediante el giro, es decir, la rotación a lo largo del eje longitudinal. El concepto se origina a partir de la conservación del momento angular aplicada a la balística , donde el giro se obtiene comúnmente mediante estrías . Para la mayoría de las aplicaciones satelitales, este enfoque ha sido reemplazado por la estabilización de tres ejes .
Usar
La estabilización por giro se utiliza en cohetes y naves espaciales en las que se requiere control de actitud sin necesidad de propulsión de tres ejes a bordo o mecanismos y sensores para control de actitud y apuntamiento. En cohetes con una etapa superior de motor sólido, la estabilización por giro se utiliza para evitar que el motor se desvíe de su curso, ya que no tienen sus propios propulsores. Por lo general, se utilizan cohetes pequeños para hacer girar la nave espacial y el cohete, y luego encender el cohete y enviar la nave despegar.
Cohetes y naves espaciales que utilizan estabilización de giro:
- Los vehículos de lanzamiento Jupiter-C y Minotaur V utilizaron estabilización por giro. Las etapas superiores de ambos sistemas emplean estabilización por giro para estabilizar el sistema durante las maniobras de propulsión. [1] [2]
- El satélite Aryabhata utilizó estabilización de giro [3]
- La nave espacial Pioneer 4 , el segundo objeto enviado en un sobrevuelo lunar en 1959 , mantuvo su actitud utilizando estabilización de giro. [4]
- El módulo de aterrizaje EDM de Schiaparelli giró a 2,5 RPM antes de ser expulsado del Orbitador de Gases Traza de ExoMars antes de su intento de aterrizaje en Marte en octubre de 2016. [5]
- La Juno fue estabilizada por rotación y llegó a la órbita de Júpiter en 2016. [6]
- Los lanzamientos de las sondas Pioneer 10 y Pioneer 11 en dos vehículos Atlas Centaur en 1972 y 1973 emplearon motores de cohete Star 37 que fueron estabilizados por giro para inyectar los satélites en las órbitas hiperbólicas de alta energía necesarias para alcanzar la velocidad de escape del sistema solar. [7] Además, ambas sondas fueron estabilizadas por giro durante sus vuelos y rotaron a aproximadamente 5 rpm. [8]
- En funcionamiento como tercera etapa, el cohete propulsor Star 48 se asienta sobre la mesa de giro y, antes de separarse, se lo hace girar para estabilizarlo durante la separación de la etapa anterior. [9] La tercera etapa del vehículo de lanzamiento Delta II empleaba un motor Star 48 y estaba estabilizada por giro y dependía de la segunda etapa para una orientación adecuada antes de la separación de la etapa, pero a veces estaba equipada con un sistema de control de nutación para mantener el eje de giro adecuado. [10] También incluía un sistema de peso yo-yo para inducir el giro en la tercera etapa después de la separación de la carga útil para evitar el recontacto, o un mecanismo de desgiro yo-yo para reducir la velocidad de rotación antes de la liberación de la carga útil. [10]
El despinning se puede lograr mediante varias técnicas, incluida la despintación yo-yo . [11]
Con los avances en los sistemas de propulsión de control de actitud, los sistemas de guía y la necesidad de que los satélites apunten los instrumentos y los sistemas de comunicación con precisión, el control de actitud de tres ejes se ha vuelto mucho más común que la estabilización de giro para los sistemas que operan en el espacio. [12]
Véase también
Referencias
- ^ "Jupiter-C/Explorer 1". NASA NSSDCA . Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ "Vehículo de lanzamiento espacial de alta energía Minotaur V" (PDF) . NASA . Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ Rao, UR (septiembre de 1978). "Una visión general del proyecto 'Aryabhata'" (PDF) . Actas de la Academia India de Ciencias . C1 (2): 117–133. doi :10.1007/BF02843538. S2CID 128455319. Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ Jet Propulsion Laboratory (bajo contrato para la NASA ) (1959). The Moon Probe Pioneer IV (PDF) (Informe). NASA-JPL . Consultado el 26 de febrero de 2017 .
- ^ "EDM de Schiaparelli – ExoMars | Vuelo espacial 101".
- ^ "Carpeta de prensa de la nave espacial Juno". NASA . Consultado el 31 de diciembre de 2022 .
- ^ Krebs, Gunter D. "Pioneer 10, 11, H". Página espacial de Gunter . Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ "Las misiones pioneras". NASA. 26 de marzo de 2007. Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ Muolo, Michael J. (noviembre de 1993). Space Handbook: A War Fighter's Guide to Space, vol. 1. Imprenta del Gobierno, pág. 126. ISBN 978-0-16-061355-5.
- ^ ab "Delta II Payload Planner's Guide 2007" (PDF) . ulalaunch.com . Archivado (PDF) del original el 19 de septiembre de 2011 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ Fedor, JV (1 de agosto de 1961). Teoría y curvas de diseño para un mecanismo de despinamiento de yo-yo para satélites (informe). Centro de información técnica de defensa . Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ "¿Cuándo y por qué la estabilización de tres ejes se volvió importante en los satélites geoestacionarios?". Stack Exchange Space Exploration . Consultado el 1 de enero de 2023 .
