Typische 1U CubeSat Detumbling-Zeitbestimmung mit passiver Steuerung?

Ich möchte ungefähr abschätzen können, wie lange es dauert, bis ein 1HE-Cubesat mit Permanentmagnet zur passiven Steuerung nach dem Einsatz bei ca. 550 km detaumelt.

Angenommen, es gibt eine gewisse Flexibilität bei Größe und Form des Magneten, der mit einem 1U-CubeSat kompatibel ist, kann ich einen Übergang von Taumeln zu allgemeiner Ausrichtung (mit Schaukeln) in ein paar Stunden, Tagen oder nicht für Monate erwarten?

Müssen andere passive Dämpfungssysteme zusammen mit dem Permanentmagneten eingebaut werden?

Ich glaube, diese Frage entspricht "Wie lange wird es dauern, bis die kinetische Rotationsenergie des Fahrzeugs auf Null abfällt", was eine nützlichere Form sein könnte.
Die Frage ist in ihrer jetzigen Form zu weit gefasst. Wie schnell taumelt der CubeSat anfänglich? Welche Bahnneigung hat es? Wie stark ist der Dauermagnet? Wenn alle Dinge gleich sind, wird ein Permanentmagnet niemals vollständig detallieren – er beginnt, das Raumschiff zweimal pro Umlauf zu drehen, um es mit dem Magnetfeld auszurichten. Viele kleine Satelliten haben Hysteresestäbe, um bei der Bewegungsdämpfung zu helfen.
@CarlosN Das ist kein vernünftiger Grund, die Frage zu schließen. Der Satellit ist noch nicht gestartet, sie werden keinen Rotationsvektor aus der Telemetrie in eine Stack Exchange-Frage stellen. Wenn ich frage, "wie man das Gravitationsquadrupolmoment berechnet", schließen Sie nicht, weil "Sie uns die Masse nicht mitgeteilt haben". Ich habe die Frage bearbeitet, um sie in eine beantwortbarere Form zu bringen. Vielleicht kann es jetzt so stehen?
Ich habe eine Bearbeitung vorgenommen. Vielleicht muss diese jetzt nicht geschlossen werden? Ich habe auch ein Kopfgeld hinzugefügt, weil ich jetzt wirklich an der Antwort interessiert bin! Dämpfung ist sicherlich notwendig , aber vielleicht bietet die Natur des Permanentmagnetmaterials dies bereits?
@uhoh Es geht mir gut, offen zu bleiben, aber ich bleibe bei meinem Standpunkt, dass die Frage zu weit gefasst ist. Selbst wenn der Satellit nicht gestartet wird, sind einige Einschränkungen erforderlich, um die Frage überhaupt beantworten zu können. Wenn zum Beispiel detumble "Winkelrate = 0" bedeutet, ist die Antwort einfach "nicht möglich".
Ein Beispiel für Mag-Torquer-Stabilisierung ist UWE3, sie haben die Orbitalleistung dieses Picosatelliten veröffentlicht, es hat auch eine Rutsche der Spin-Stabilisierung. Schauen Sie doch mal vorbei. dlr.de/iaa.symp/Portaldata/49/Resources/dokumente/archiv10/pdf/…

Antworten (1)

Für die passive magnetische Stabilisierung in CubeSats sind zwei Dinge erforderlich. Zuerst muss ein Permanentmagnet verwendet werden, um das Raumfahrzeug mit einem Magnetfeld auszurichten. Zweitens muss ein weichmagnetisches Material verwendet werden, um Rotationsenergie zu dämpfen. Das wird allerdings um einiges komplizierter als es zunächst aussieht, da man sich um diverse Störmomente kümmern muss. Wenn Sie es schlecht gestalten, wird es möglicherweise nie feucht. Dies kann passieren, wenn Sie die Stärken von Magneten und Hysteresematerial so auswählen, dass Sie eine Resonanz mit der Umlaufbahn erhalten, in der Sie sich befinden.

Ich habe an diesem Problem für einen 3U-Cubesat gearbeitet, hier ist eine Beispielsimulation. Ich glaube, wir haben eine anfängliche Tumbling-Rate von 1 rad/s verwendet (dies ist jedoch abhängig vom Launch-Provider und wird im Launch-Benutzerhandbuch enthalten sein). Basierend auf dieser Simulation und den Artikeln, die ich gelesen habe, wäre ich überrascht, wenn Sie Ihren Satelliten in weniger als einer Umlaufbahn stabilisieren könnten.

De-Tumbling und Ausrichtung des passiven magnetisch stabilisierten Systems

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