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飛行在太空中的衛星會受到宇宙中許多因素的影響,那麼,為了正常工作服務於人類,衛星是如何穩定飛行的呢?
相信大家一定玩過陀螺吧,只要拇指和食指輕輕一捻,陀螺就能亭亭玉立在桌面上。然而不一會兒,陀螺就開始微微的偏離直立的形態,產生越來越劇烈的晃動,直至停倒在桌面上。早期的衛星,就是靠“做一個小陀螺”來穩定自己的。
那時,衛星在形態和功能設計上都比較簡單,為了維持衛星穩定的飛行狀態,就要確保衛星軸不變。而利用陀螺的定軸性,將衛星做成圓柱體、圓球體或近似形體,再讓衛星自旋,就可以保證它穩定飛行了。
然而,衛星的自旋穩定可不能像小陀螺那樣,持續了一段時間後,晃動直至靜止,因此,科學家們在早期衛星表面,沿著切線方向對稱地裝上了小小的火箭發動機。保證能夠持續的維持衛星自旋,使它穩定的飛行在太空中。
既然說自旋穩定是早期衛星用的,那麼,後來的衛星用的是什麼技術呢?
由於自旋穩定的衛星經度方向控制力差,而且受到其他外力的時候還是會產生偏離和傾斜。就好像是用手指推一下正在穩定旋轉的小陀螺,它會立即受力產生偏轉。這對衛星的飛行來說,是非常危險的,而且在姿態控制和軌道控制上也很麻煩。
為了提高控制精度,後來的衛星大多采用三軸穩定技術。這種技術不僅能夠控制衛星在三個軸向上都保持穩定,並且能夠使衛星適用於各種軌道和各種指向要求。除此之外,三軸穩定技術還能幫助衛星變軌、交會對接以及返回。
採用三軸穩定技術之後,衛星的形狀就不再限於圓柱圓球體了,正方或長方體的衛星也得到廣泛使用。現在,衛星的形狀更是花樣繁多,形態各異,不過它們用於穩定的技術都從一個小陀螺開始。
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