Pastovumas kosmose

pastovumas CMG(1)-1200

Pastovumas Žemėje ir kosmose yra svarbus visuomet…

Ypač pastovus judėjimo ir padėties kosmose atžvilgiais astronautinis objektas yra Tarptautinė Kosminė Stotis (TKS), jau 24 metai orbituojanti 400 km aukštyje nuo Žemės paviršiaus. Padėties, savų koordinačių palaikymui ir apsaugai nuo galimų vartymosi ar sukiojimosi judesių, TKS turi valdomo momento giroskopinę sistemą CMGs (Control Moment Gyroscopes, kartais vadinamą girodinu), kurią sukūrė Boeing ir atgabeno 1998 STS-93 ekspedicija.

Pastovumas cmg

Boeing sukurtas girodinas

Giroskopas (gr. gyros – ratas + skopeo – stebiu) – greitai sukamas kietas simetrinis kūnas, stabiliai išlaikantis sukimo ašies padėtį kardaninėj pakaboj. Išradėju laikomas J. Bonenberger, 1817-ais sukūręs Žemės sukimosi apie ašį demonstratorių; patobulino ir giroskopo pavadinimą sugalvojo 1852-ais J. Foucault. 1962-ais sukurtas lazerinis giroskopas, kuriame sukasi priešingų krypčių spinduliai iš koherentinio šaltinio žiediniu kontūru. Kvantinis giroskopas veikia mikrodalelių sąveikos principu, o ultragarsinis – vibruojančio pjezoelemento Corioliso būdu.

Tad tokie miniatiūriniai giroskopai teikia pastovumo ir moderniems ginklams (Stinger, Piorun, Javelin), beje, pirmasis karinį pritaikymą torpedos kursui stabilizuoti 1880-ais išrado L. Obri. Du giroskopus turėjo ir prastos šlovės raketa Fau-2 (V‑2, Vergeltungswaffe – 14 m ilgio, 900 kg sprogmenų atsakomasis ginklas), pasiekusi Londoną 1944-ais ir pražudžiusi 3 žmones.

Giroastrometrija – inercinių koordinačių palaikymo (ir radijo interferenciniais būdais) kosmose mokslas; giroorbitantas – erdvėlaivio ar sato greičio vektoriaus nuokrypio nuo orbitos plokštumos matuoklis (dažniauisai 3 laisvės laipsnių); inercinė navigacija – kompiuterizuotas koordinačių laikymasis giroskopais ir akcelerometrais.

TKS girodinai

TKS pastovumas užtikrinamas 4 dviejų laisvės laipsnių girodinais su 98 kg reakciniais smagračiais. Jie sukami 6600 aps/min greičiais ir palaiko 4745 N.m.s kampinius momentus.

Analogiškus girodinus turi Hubble teleskopas, kurį 1997 bei 2002-ais remontavo. 2013-ais Kepler teleskopo 2 girodinai sugedo dėl trinties ir sutriko egzoplanetų paieška tranzito būdu. Pirmieji dirbtiniai palydovai ir net stotys giroskopinių prietaisų dar neturėjo. Skylab‘e jau buvo trys 110 kg smagračiai 9000 aps/min greičiais. Apollo erdvėlaiviai turėjo IMU-5 (Inertial Measurement Unit) – o30 cm rutulio formos prietaisą su 3 giroskopais ir 3 akcelerometrais. Sojuz‘ai tebeturi ТИУС-500 optopluoštinį sukimosi jutiklį (1,2 kg 11x11x9 cm lazerinį giroskopą). Toks yra ir naujame TKS modulyje Nauka.


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.