Ist der Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit verschiedener Teile an Bord der ISS messbar?

Wenn sich zwei Objekte auf unterschiedlichen Umlaufbahnen desselben Körpers befinden, wird das innere Objekt immer schneller sein – es wird sich weiter vom äußeren entfernen (bis es wieder näher kommt), egal wie nahe sie sind.

Wenn Sie die beiden Objekte jedoch mechanisch verbinden, wird dies offensichtlich nicht passieren: Beide haben jetzt einen gemeinsamen Massenschwerpunkt und beide Seiten der Verbindung stehen ständig unter einer gewissen Spannung (entsprechend der De- und Beschleunigung). Wenn der Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten zu groß ist, wird die Verbindung unterbrochen.

Ist dies ein Problem beim Bau großer orbitaler Strukturen wie der ISS? Müssen wir diese Kräfte berücksichtigen? Sind sie überhaupt messbar?

Der Gezeitengradientenabstand zweier vertikal einen Meter voneinander entfernter Objekte in 400 km LEO beträgt etwa 2,6 Mikrometer pro s^2 – etwa 1/4 Mikro-g. Die Umrechnung in Drehmoment bleibt als Übung übrig. space.stackexchange.com/questions/9048/…

Antworten (1)

Ein umlaufendes Raumschiff endlicher Größe erfährt ' Schwerkraftgradientendrehmomente '. Wenn diese Drehmomente unkorrigiert bleiben, neigen sie dazu, die Längsachse des Raumfahrzeugs so auszurichten, dass sie zum Mittelpunkt der Erde zeigt. Solche Drehmomente erfährt die ISS aufgrund ihrer Größe sicherlich.

Die ISS fliegt jedoch normalerweise in einer Torque Equilibrium Attitude , die so gewählt wird, dass sich die Drehmomente aufgrund externer Effekte wie Schwerkraftgradient, Aerodynamik usw. tendenziell ausgleichen. Dies reduziert den Aufwand, den das Lageregelungssystem ausüben muss.

Soweit die Gravitationsgradientendrehmomente messbar sind, kann ein Instrument auf der ISS sie angeblich erfassen, das MAMS . Die verlinkte Webseite gibt jedoch an, dass sie nur bei dynamischen Ereignissen wie dem Andocken betrieben wird.

Ist das ein instabiles Gleichgewicht – wie das Balancieren auf der Spitze eines Hügels? Ist "Was hält die ISS tatsächlich davon ab, ihre Längsachse auf den Erdmittelpunkt auszurichten?" besser als separate Frage, oder glaubst du, du kannst hier etwas sagen? Ich frage mich, ob es tatsächlich gelegentliche Einstellungsanpassungen gibt, um diese Einstellung beizubehalten, oder ob es natürlich geschieht. Kaffee hin oder her, bei all den Matrizen wird mir schwindelig! :)
Aus dem 2. Link: "Wenn diese Drehmomente nicht überprüft würden, würden diese Drehmomente dazu führen, dass die Lage der Raumstation auf komplexe Weise oszilliert, und die daraus resultierende Bewegung würde die Mikrogravitationsumgebung zerstören und den Orbiter am Andocken hindern ..."
Fyi Ich habe gerade diesen Kommentar gesehen
..."Im Idealfall würden sich die positiven und negativen äußeren Momente, die ein Raumfahrzeug am TEA erfährt, genau aufheben und kleine zyklische Steuerdrehmomente wären nur für eine präzise Lageregelung erforderlich. ... Die atmosphärischen Drehmomente sind jedoch proportional zu die Dichte der Atmosphäre und die Dichte variiert mit der Orbitalposition, der Tageszeit, der Jahreszeit und dem Sonnenzyklus ... Daher gibt es keine konstante Einstellung, die die Umweltdrehmomente vollständig ausgleicht, und die dynamische TEA kann dies nicht sein in geschlossener Form gelöst."
„Wenn diese Drehmomente nicht korrigiert werden, neigen sie dazu, die Längsachse des Raumfahrzeugs so auszurichten, dass sie zum Erdmittelpunkt zeigt.“ Das ist falsch. Das Drehmoment führt zu einer konstanten Bewegung, die praktisch für immer andauert, es sei denn, Sie fügen einen Dämpfer hinzu. Es ist der Dämpfer, der die durch den Gravitationsgradienten induzierte Bewegung stabilisiert. Siehe diese Antwort
Ich denke, Antworten sollten nicht falsch sein. Ich beschwere mich nicht, ich empfehle Ihnen, den ersten Absatz zu korrigieren. Du bist mir immer wie jemand vorgekommen, der sich über falsche Dinge ärgert. Liege ich falsch? Es ist eine einfache Bearbeitung, fügen Sie einfach die Dämpfung hinzu.
Was ich geschrieben habe, ist nicht falsch: "Einfach ausgedrückt besteht das Prinzip der Stabilisierung des Schwerkraftgradienten darin, dass ein länglicher Körper dazu neigt, sich entlang der lokalen Vertikalen auszurichten." jhuapl.edu/techdigest/views/pdfs/V03_N5_1964/… Es kann vereinfacht werden.
Ich sehe, der Ausdruck "neigt dazu, sich selbst auszurichten" ist tatsächlich kompatibel mit "wird jahrelang um die lokale Vertikale oszillieren". "Tend" kann auf verschiedene Arten verwendet werden, okay. Ich werde mehr darüber nachdenken, aber ich habe immer noch Angst, dass andere das tun werden, was RusselBorogove getan hat, und Sie erneut zitieren, um zu sagen, dass das Teleskop weiterhin auf einen Stern zeigen würde , der zweifellos falsch ist.
Bitte beachten Sie den Kontext dieser Antwort, die sich mit einer bestimmten Frage zu Kräften / Drehmomenten befasste, die auf die ISS einwirken. Es sollte keine kanonische Diskussion über die Stabilisierung des Schwerkraftgradienten sein. Sie haben in Ihrem ersten Kommentar nach der ungedämpften Bewegung gefragt, und ich habe mit einem Zitat geantwortet, das besagt, dass sie oszillieren würde. Es hat mich etwas irritiert aufzuwachen und mehrere Kommentare auf der Seite zu finden, die sich über diese eine Antwort beschweren. Ich denke, das ist eine gute Antwort auf die gestellte Frage. Man sollte immer den Kontext berücksichtigen.
ja, das hast du tatsächlich. Ich habe die Kommentare von 2016 vermisst.
möglicherweise zu viel Kaffee am Nachmittag, werde Anpassungen vornehmen ...
Ist der Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit verschiedener Teile an Bord der ISS messbar?
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