新型控制技术可减少轨道调整次数,使用太阳能电池板到达理想火星轨道位置
执行火星科学任务卫星的目标是低空轨道,但轨道越低,从地球到达时进入轨道所需的推进剂就越多。为了节省推进剂,一种称作空气制动技术使用一个小的推进机动装置进行入轨,以进入一个大轨道。而且需进行多次轨道调整才能达到理想的位置。这种空气制动技术需要三到六个月才能完成,并且需要地球上的地面团队几乎不断地监督。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的航空航天工程师开发了一种使用铰接式太阳能电池板在航空制动期间引导卫星的方法,从而减少轨道调整操作次数,而且还将大大减少对地面站的依赖。
航天器飞行期间的主要限制因素是太阳能电池板的温度。当卫星撞击火星大气中的分子时,摩擦会加热电池板,太阳能电池板过热会导致航天器不能工作。
研究人员利用卫星旋转太阳能电池板的能力,计算了如何使用太阳能电池板优化和控制阻力。 他们开发了一种实时算法,你可能会认为它是一种自动驾驶仪,使用来自航天器机载导航系统的信息,根据当前的大气条件实时确定太阳能电池板的角度。获取更多前沿科技 研究进展 访问:https://byteclicks.com
这是开发自主航空制动能力的第一步,这对在更大范围内降低成本和任务风险具有重要意义。
该研究成果在 《制导、控制和动力学杂志》上发表。
a) 使用静态垂直太阳能电池板进行当前空气制动图, b) 使用旋转太阳能电池板来主动控制轨迹的提议概念。