Si bien la mayoría de las aplicaciones de empuje de iones implican largas "quemaduras" con una rotación pequeña y lenta o ninguna, en el caso de esta pregunta: ¿ Estrategia de empuje para circularizar una órbita GTO estándar usando propulsión de iones? es posible que desee balancear el satélite de un lado a otro en cada órbita (para un motor de iones fijos) para optimizar el tiempo mínimo de circularización con un área de panel solar fijo. (los motores iónicos normalmente funcionan en tiempo real con los paneles solares).
editar: es posible que tenga prisa por alejarse de los escombros en órbita baja, por ejemplo, y dependiendo del clima espacial, radiación atrapada como esta:
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Van_Allen_Belts.ogv
Si orienta un satélite con paneles fijos para obtener la máxima potencia, es posible que desee poder vectorizar el empuje de iones. Este es solo un ejemplo de una situación en la que es posible que desee hacer esto, no es el tema de la pregunta ni la única razón posible.
Las partículas cargadas son desviadas todo el tiempo, natural y artificialmente, por campos magnéticos y eléctricos (o por ambos). Se podría variar una polarización de CC en las placas deflectoras electrostáticas o incluso ajustar las posiciones de algunos imanes permanentes para dirigir el empuje sin hacer (demasiado) trabajo.
Por supuesto, uno podría simplemente cardar todo el motor.
Ninguno de estos es simple, y seguramente tendrán un impacto en el diseño, el costo, la complejidad, el riesgo y el rendimiento.
Mi pregunta es: ¿existen planes o investigaciones establecidos para vectorizar el empuje de iones?
Los motores iónicos de Deep Space 1 y Dawn estaban cardanizados. Si va a operar un motor, tiene que ser cardán o vectorizado para dirigir el empuje, en promedio, a través del CG (centro de gravedad). Eso me parece inevitable. Si no tuviera una forma de dirigir el empuje, entonces no se podría asegurar que el empuje sea a través del CG ya que, por ejemplo, se gasta propulsor, moviendo el CG. Entonces, el motor de iones actuaría como un propulsor de control de actitud extremadamente eficiente aplicando par a la nave espacial, que los propulsores de control de actitud de hidracina no tendrían ninguna esperanza de contrarrestar.
Supongo que podría intentar vectorizar electromagnéticamente el empuje, pero la física del plasma es complicada, mientras que los cardanes son bastante simples. Creo que solo reduciría la eficiencia del motor con la vectorización electromagnética, sin hacer que todos los iones vayan en la misma dirección. Un gimbal no tiene ese problema.
No sé si hay planes o desarrollos en la vectorización del empuje de un solo propulsor de iones, ya sea mediante gimball o desviando la corriente de iones, pero LISA Pathfinder (un prototipo para la misión eLISA planificada ) está probando dos conjuntos de propulsores de iones: emisión coloidal y de campo: para un control de actitud ultrapreciso. Estos están instalados y actúan como bloques de propulsores RCS : conjuntos de múltiples propulsores diminutos de empuje minúsculo dirigidos en varias direcciones, capaces de proporcionar rotación y traslación arbitrarias a la nave.
Son extremadamente importantes en el experimento del interferómetro, donde la distancia y la orientación entre las sondas ubicadas a millones de kilómetros deben mantenerse con una precisión submicrónica. La misión de Pathfinder es determinar cuáles cumplen mejor la tarea.
SF.
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UH oh
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