Verhindern des Zerfalls der Umlaufbahn und Mikroanpassungen der Umlaufbahnen durch "Anlehnen" an das Magnetfeld der Erde

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NTRS zur Rettung:

Magnetische Wechselfeldkräfte für den Satellitenformationsflug (2012)

http://hdl.handle.net/2060/20120015763

Youngquist, Robert C.; Nurge, Mark A.; Starr, Stanley O.

Ausgewählte zukünftige Weltraummissionen, wie Teleskope mit großer Apertur und Mehrkomponenten-Interferometer, werden die genaue Positionierung einer Anzahl von isolierten Satelliten erfordern, jedoch haben viele der vorgeschlagenen Ansätze zum Bereitstellen von Satellitenpositionierungskräften ernsthafte Einschränkungen. In diesem Papier schlagen wir einen neuen Ansatz vor, der in der Lage ist, sowohl Positions- als auch Orientierungskräfte bereitzustellen , der viele dieser Probleme löst oder mindert. Wir zeigen, dass durch den Einsatz von Wechselfeldern und -strömen fein kontrollierte Kräfte auf die Satelliten induziert werden können, die über die Frequenzzuweisung individuell ausgewählt werden können. Wir zeigen auch durch Analyse und Experiment, dass ein Nahfeldbetrieb machbar ist und eine ausreichende Kraft und die notwendigen Freiheitsgrade bereitstellen kann, um kleine Satelliten relativ zueinander genau zu positionieren und auszurichten. Insbesondere wird der Fall eines Teleskops mit einer großen Anzahl freier Spiegel entwickelt, um ein Beispiel für das Konzept bereitzustellen. Wir diskutieren auch die Fernfelderweiterung dieses Konzepts.

BEARBEITEN (Danke und ein Tipp an Tildal Wave, den Autor der ursprünglichen Frage):

Diese Designlösung hat eine eigene Wiki-Seite bekommen: Elektromagnetischer Formationsflug

Es nutzt jedoch nicht das Erdmagnetfeld (dafür müsste man Multi-Tesla-Magnete in die Umlaufbahn ziehen), also ein Hinweis für Upvoter: Bitte beachten Sie, dass diese Antwort nicht vollständig mit der Frage übereinzustimmen scheint.

Ich denke, eine bessere Antwort würde Berechnungen zu den Höhen und Neigungen enthalten, bei denen die Verwendung des erdeigenen Felds für eine bestimmte Intensität des Magneten des Raumfahrzeugs möglich ist (dh der durchschnittliche Höhengewinn während eines Betriebsmonats durch Magnetmanipulation übersteigt den Höhenverlust aufgrund des Luftwiderstands). ).

Notwendige Parameter/Daten für Berechnungen: vollständiges Erdmagnetfeldmodell, Sonnenaktivitätsindex (zur Berücksichtigung von Widerstands- und Magnetfeldvariationen), ballistischer Koeffizient des Fahrzeugs, Magnetgröße, Neigung der Umlaufbahn. Grundsätzlich muss man ein optimales Steuergesetz für den Magneten ableiten und es über einen festgelegten Zeitraum anwenden.

BEARBEITEN:

Es gab kürzlich einen Artikel ( http://dx.doi.org/10.2514/1.57479 ) mit dem Titel „Orbit Boosting Maneuvers for Two-Craft Coulomb Formations“ im Journal of Guidance, Control, and Dynamics .