Usando Humanity Star (vea esta respuesta , por ejemplo, para conocer el fondo / contexto), considere dos posibilidades para hacer girar una pequeña capa esférica a una velocidad baja, digamos quizás en el vecindario de 2 a 10 RMP.
Para hacer girar una nave espacial en LEO, uno podría usar propulsores tangenciales como se explica en ¿Cómo los propulsores tangenciales para la prueba LDSD de 2014 giraron hacia arriba y luego hacia abajo tan bien? y también ¿Qué pasó con SpinSat? ¿Funcionó? por ejemplo, o se podría usar una batería, un motor y un volante. En cualquier caso, un temporizador o una señal activarían el giro una vez que esté en órbita de manera segura.
¿Cuáles serían las compensaciones para cada uno? ¿Quizás masa, confiabilidad, seguridad? ¿Hay otros?
Supongamos que es un caparazón de 1,3 metros de diámetro (la mayor parte de la masa en la superficie) quizás una masa de 10 kg.
En general, los mecanismos como las ruedas de reacción son las partes más "no deseadas" de una nave espacial, ya que estadísticamente son las más propensas a fallar. Esta es la razón por la que normalmente se utilizan para requisitos de mantenimiento de posición, como apuntamiento de instrumentos y correcciones de actitud.
Por otro lado, los propulsores sólidos pequeños son relativamente económicos (en comparación con los mecanismos), mucho más confiables y probados en vuelo. Tampoco requieren baterías, un autobús y quizás paneles solares. Por lo tanto, si el objetivo es solo girar hacia arriba y/o girar hacia abajo una nave espacial esférica, esta sería la opción obvia.
Finalmente, como nota al margen, para los satélites estabilizados por giro u otros que requieren girar para cumplir su misión, el giro generalmente lo proporciona la etapa superior del vehículo de lanzamiento antes de que libere la carga útil.
Cualquier aceleración de la nave espacial requiere una masa de reacción. Con un cohete, esa masa de reacción es expulsada inmediatamente. Con un volante, se retiene esa masa de reacción. Si se desea aumentar y disminuir repetidamente la velocidad de rotación, retener la masa de reacción significa que se puede reutilizar. Si simplemente estamos acelerando la nave espacial una vez, entonces no hay ninguna ventaja en retener la masa de reacción. Dado que el cambio de cantidad de movimiento en la masa de reacción debe coincidir con el cambio de cantidad de movimiento de la nave espacial, al aumentar la velocidad de la masa de reacción disminuye la cantidad de masa de reacción requerida. El escape de un cohete se puede acelerar a una velocidad mayor que un volante, por lo que es más eficiente.
Además, si el propósito del giro es crear estabilidad giroscópica, retener el volante significaría que la nave espacial en su conjunto tiene un momento angular cero y, por lo tanto, anularía el propósito.
Hobbes
UH oh
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