Verificar torques de radiación solar en un satélite

Estoy creando un sistema de soporte de diseño para el diseño de control de actitud de una nave espacial. Para el simulador de actitud, he creado una función para calcular el par de radiación solar que actúa sobre el satélite, que se define como: METRO s pag = F s ( C pag s C gramo ) Donde, METRO s pag el par de radiación solar que actúa sobre el satélite, F s es la presión de radiación solar, C pag s centro de presión de la superficie que mira hacia el Sol y C gramo centro de masa del satélite.

Lo que me gustaría hacer es verificar esta función, con algunos resultados numéricos. He intentado buscarlo, libros como Dinámica y control de la actitud de la nave espacial (Bong Wie), Dinámica de la actitud de la nave espacial: un enfoque práctico (Marc J Sidl), Análisis de la mecánica espacial (Hanspeter Schaub) y algunos artículos sobre la radiación solar. perturbaciones, desafortunadamente, no se han encontrado valores numéricos para la verificación.

¿Alguien conoce algún recurso/referencia para encontrar valores numéricos?

¡Gracias por adelantado!

Respuestas (1)

La ecuación que enumeró anteriormente está muy simplificada y no tiene en cuenta elementos adicionales, como el área de superficie de la nave espacial expuesta al sol. Suponiendo que calcule la presión de radiación solar de la siguiente manera:

F s = ϕ C

Donde:
C = velocidad de la luz
ϕ = Constante solar a tu distancia del sol

Mi recomendación

Recomendaría cambiar su ecuación para tener en cuenta el área de superficie de la nave espacial, agregar un factor de rectángulo y posiblemente agregar un parámetro de ángulo de incidencia (vector solar relativo a la nave espacial)

Nueva ecuación de presión de radiación solar:

S R PAG = ϕ C A s ( 1 + q ) ( C pag s C metro ) porque ( φ )

Donde:
C = Velocidad de la luz
ϕ = Constante solar a tu distancia del sol
A s = Superficie expuesta al sol
q = Factor de reflectancia (Un valor entre 0-1)
C pag s = centro de presión de la nave espacial
C metro = centro de masa de la nave espacial
φ = Ángulo de incidencia
S R PAG = Torque de Presión de Radiación Solar

Ejemplo: Para el FireSat II de SMAD , a una distancia de 1 A tu del sol, con un área de 1.3 metro 2 frente al sol con un ángulo de incidencia de 0 con un centro de presión - centro de masa desplazado de 0.1 metro .

S R PAG = 1367 W / metro 2 299792458 metro / s ( 1.3 metro 2 ) ( 1 + 0.6 ) ( 0.1 metro ) ) porque ( 0 )

S R PAG = 9.6 × 10 7 norte metro


Otros factores a considerar: Dependiendo de la nave espacial y su configuración, asegúrese de considerar lo siguiente:

  • Presión de radiación solar
  • Arrastre atmosférico (depende de la ubicación de la nave espacial)
  • Campo magnético (si está alrededor de un planeta que contiene un campo magnético)
  • gradiente de gravedad
  • Desalineación del propulsor primario/propulsor ACS

De todos modos, espero que esto ayude con tu simulador de actitud y asegúrate de usar unidades; sin unidades estos valores no tienen sentido.

Gracias por la respuesta, muy apreciada! De hecho, uso la misma ecuación, como mencionaste anteriormente para calcular la presión de radiación solar. F s para tenerlo en cuenta la superficie de la nave espacial, el vector unitario que mira al sol y el factor de reluctancia. Tengo un modelo separado para el cálculo de F s por lo tanto, ¡no lo mencioné aquí!
¡Es genial cuando alguien se toma el tiempo para escribir una respuesta clara y bien fundamentada (y en este caso también bien formateada) a una pregunta!
@uhoh, sí, publiqué en meta aquí , parece que solo se debe a los tipos de letra
@Jack Creo que es realmente genial que te hayas tomado el tiempo de resolver este asunto complejo y luego escribir una publicación clara y documentada al respecto. Una vez tuve un encontronazo con un apóstrofe .
También le recomendaré que lea "Técnica analítica para el cálculo del área transversal proyectada por satélite" . Este documento puede ayudarlo a encontrar el área de la sección transversal proyectada del vector solar en cualquier orientación satelital.