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 giro, es decir, rotación a lo largo del eje longitudinal. El concepto se origina en la conservación del momento angular aplicado a la balística , donde el giro se obtiene comúnmente mediante estriado . Para la mayoría de las aplicaciones satelitales, este enfoque ha sido reemplazado por la estabilización de tres ejes .
Usar
La estabilización de giro se utiliza en cohetes y naves espaciales donde se requiere control de actitud sin el requisito de mecanismos o propulsión de 3 ejes a bordo, y sensores para control de actitud y orientación. En los cohetes con una etapa superior de motor sólido, la estabilización de 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, luego disparar el cohete y enviar la nave.
Cohetes y naves espaciales que utilizan estabilización de giro:
- Los vehículos de lanzamiento Júpiter-C y Minotaur V utilizaron estabilización de giro. Las etapas superiores de ambos sistemas emplean estabilización de 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 a un sobrevuelo lunar en 1959 , mantuvo su actitud mediante estabilización de giro. [4]
- El módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM giró a 2,5 RPM antes de ser expulsado del ExoMars Trace Gas Orbiter antes de su intento de aterrizar en Marte en octubre de 2016. [5]
- La Juno fue estabilizada por giro 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 cohetes Star 37 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 rotadas 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 separarlo, se 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 en rotación y dependía de la segunda etapa para una orientación adecuada antes de la separación de etapas, pero a veces estaba equipada con un sistema de control de nutación para mantener el eje de rotación adecuado. [10] También incluía un sistema de peso yo-yo para inducir la caída en la tercera etapa después de la separación de la carga útil para evitar el recontacto, o un mecanismo de giro yo-yo para ralentizar la rotación antes de la liberación de la carga útil. [10]
El despintado se puede lograr mediante varias técnicas, incluido el despin 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 comunicaciones con precisión, el control de actitud de 3 ejes se ha vuelto mucho más común que la estabilización de giro para los sistemas que operan en el espacio. [12]
Ver también
Referencias
- ^ "Júpiter-C/Explorer 1". NSSDCA de la NASA . 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 descripción general del proyecto 'Aryabhata'" (PDF) . Actas de la Academia de Ciencias de la India . C1 (2): 117-133. doi :10.1007/BF02843538. S2CID 128455319 . Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ Laboratorio de Propulsión a Chorro (bajo contrato con la NASA ) (1959). La sonda lunar Pioneer IV (PDF) (Reporte). NASA-JPL . Consultado el 26 de febrero de 2017 .
- ^ "Schiaparelli EDM - ExoMars | Vuelo espacial101".
- ^ "Carpeta de prensa de la nave espacial Juno". NASA . Consultado el 31 de diciembre de 2022 .
- ^ Krebs, Gunter D. "Pionero 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). Manual espacial: Guía del espacio para un luchador de guerra, V. 1. Imprenta del gobierno. pag. 126.ISBN 978-0-16-061355-5.
- ^ ab "Guía del planificador de carga útil Delta II 2007" (PDF) . ulalaunch.com . Archivado (PDF) desde el original el 19 de septiembre de 2011 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ Fedor, JV (1 de agosto de 1961). Curvas de teoría y diseño para un mecanismo de giro Yo-Yo para satélites (Reporte). Centro de Información Técnica de Defensa . Consultado el 1 de enero de 2023 .
- ^ "¿Cuándo y por qué la estabilización de tres ejes se volvió prominente en los satélites geoestacionarios?". Exploración espacial de Stack Exchange . Consultado el 1 de enero de 2023 .
