¿Cuál es el principio detrás de las "paletas de presión solar" de Mariner 4? ¿En qué caso(s) serían efectivos?

La imagen a continuación, que se encuentra en esta respuesta , muestra cuatro "paletas de presión solar" en Mariner 4.

Nunca he oído hablar de tal cosa.

Puedo imaginar que se podría haber pensado que ayudaría a favorecer la dirección de la nave espacial más hacia el Sol que lejos de él, lo que al menos podría evitar que la antena de baja ganancia esté completamente detrás de la nave espacial en relación con la Tierra en caso de pérdida de control de actitud.

Pero me pregunto, sin amortiguación, ¿inducirían oscilaciones locas aunque extremadamente lentas?

Pregunta: ¿Cuál es el principio detrás de las "paletas de presión solar" de Mariner 4? ¿En qué caso(s) serían efectivos?

Veleta de presión solar de Mariner

La nave espacial Mariner 4

arriba x2: Recortada de la imagen en la revista COSMOS . "La nave espacial Mariner 4. CRÉDITO: NASA/JPL"

Si fuera un sistema de primer orden, simplemente oscilaría como sugieres. Sin embargo, en el mismo ángulo, una veleta que se mueve hacia el sol será golpeada con una mayor velocidad relativa que una veleta que se aleja del sol, produciendo un efecto de segundo orden, amortiguando el movimiento. O dicho de otro modo, es como un volante.
@JCRM considerando que la velocidad de la luz es 3E+08 m/s y la velocidad de "inclinación" sería una docena de órdenes de magnitud más lenta, tengo muchas ganas de ver el cálculo que demuestra que esto es realista. Tal vez lo sea, pero es difícil imaginar que se humedezca en la escala de los años pares debido al efecto Doppler. ¿Por qué no publicar esto como respuesta y ver qué sucede?
Me preguntaba cómo funcionarían las paletas en una nave estabilizada por giro; Me imagino que la precesión giroscópica haría un lío. Pero Internet me dice que los Mariners no estaban estabilizados por giro, así es como.
@uhoh, es reparador, proporcionado y amortiguado: un control pasivo perfecto. Para pequeñas peturabaciones eso debería estar bien. Los plazos son para los ingenieros. Nunca publicaría especulaciones como respuesta.
@JCRM Shuttlecocks no tiene partes móviles, mucho menos cámaras estelares y computadoras. No es amortiguación pasiva "como un volante". Apague la computadora, ¿seguirá habiendo amortiguación?
@uhoh, eran un sistema pasivo, aunque estaban ajustados. Es, como usted señaló, poco probable que la amortiguación sea en un marco de tiempo práctico; y sin ajuste de ajuste es poco probable que funcione en el sistema solar real.
Las paletas son demasiado pequeñas/pasivas y se pueden hacer mucho más grandes para impulsar y cambiar la órbita, no solo para estabilizar.
Según el comentario de @WayneConrad, en la década de 1990 se me ocurrió un método para usar una presión ligera para mantener una nave espacial estabilizada por giro en una órbita heliocéntrica aproximadamente apuntando al sol. La NASA me dio un poco de dinero para analizarlo (¡saqué mi monedero para el dinero del premio! ;-) y descubrí que funcionaría para satélites pequeños, del tamaño aproximado de un CubeSat de 12U o más pequeño. Pero la NASA decidió que no estaba realmente interesada, publicó un resumen de mi informe en Tech Briefs, y eso fue todo.
@TomSpilker, ¿es esto? techbriefs.com/component/content/article/1357 o esto? ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110023954.pdf o hay un informe completo en alguna parte?
@uhoh, ambos sitios se refieren al mismo trabajo. Les di un informe completo, pero creo que nunca lo publicaron.
Me pregunto si podrían convertirse en un sistema activo mientras permanecen en estado sólido. Uso de materiales como papel electrónico para cambiar la reflectividad de las paletas, proporcionando una estabilización activa.
@SF. esa es una idea realmente genial! 1. Elimine su comentario y comience a escribir una patente, 2. escriba una historia o 3. escriba otra respuesta a la pregunta del satélite de 10,000 años . Puede modificarlo para incluir calentadores solares autoapuntados (o radiadores que evitan la energía solar) e incluso fotovoltaicos autoapuntados.
@TomSpilker es fácil tener la idea pero otra para ponerla en práctica. Sugiero que toda la idea que tienes puede tomar diferentes formas y manipular los gradientes de gravedad de la Tierra.
@Muze, esto no era para orbitadores de la Tierra, era para naves en órbitas heliocéntricas, donde el gradiente de gravedad es realmente pequeño.
@TomSpilker Todavía no es cero, siempre que esté en la gravedad del sol, se puede usar como un gradiente. Ni siquiera estoy seguro de que se necesite mucha pendiente para tener un efecto general dramático en el viaje.
Para su información, ¡James Webb también tendrá algunos!

Respuestas (1)

Las paletas se mueven para estabilizar la nave espacial, aunque eso puede ser solo una estabilización de primer orden " La compensación por un desequilibrio en la presión de la radiación solar es proporcionada por paletas móviles ubicadas en las puntas de los paneles solares "

¡Ay! ¡Las paletas están articuladas! El sistema ADCS de la nave espacial controla el ángulo de las paletas para manipular el par y cambiar la actitud (lentamente).
Las paletas no se usaron para controlar la actitud, @uhoh, eso fue hecho por propulsores de nitrógeno. Estaban allí para ajustar la nave, por lo que no se necesitaba un control activo adicional. " Cada vez que se acciona un chorro de gas, las paletas de presión de radiación solar se escalonan diferencialmente 1/100 grados, compensando así cualquier desequilibrio en los pares externos ".
bien, tal vez debería decir "para evitar que la actitud cambie" en lugar de cambiarla, o "cambiar la tasa" de desviación de la actitud a cero (recortar), o "tener un efecto sobre".
Por cierto, el papel es realmente genial. Le daré una lectura completa más tarde hoy. ¡Gracias por la fuente!
¿Cuál es el principio detrás de las "paletas de presión solar" de Mariner 4? ¿En qué caso(s) serían efectivos?
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