Новое запатентованное изобретение стабилизирует и вращает спутники: многофункциональные конструкции для управления ориентацией

«Совместно с Лабораторией реактивного движения НАСА мы разработали способ подавления вибраций спутника путем вибрации солнечных панелей в противоположном направлении – активного шумоподавления», – сказал Ведант. «После разработки математической модели и использования случайных входных данных я понял, что могу заставить спутник уйти от исходной точки покоя, что было неожиданно. При дальнейшем анализе я обнаружил, что в системе появилась новая возможность – помимо виброизоляции, она может произвольно вращать спутник в космосе."

Ведант объяснил, что в космосе у вас есть возможность только перебрасывать массы, используя только внутренние силы спутника для перемещения. Он сравнил контролируемые движения солнечных панелей спутника с движениями, которые совершает кошка, падая, чтобы приземлиться на лапы, – скручивая свое тело, вытягивая ноги, а затем плотно втягивая их.
«Солнечные панели длинные и гибкие, – сказал Ведант. "Если вы наклоните один вниз, он повернет ваш космический корабль на небольшой угол.

Когда вы сжимаете его, это вообще не должно менять угол, потому что это просто сокращение. Но я также изменяю длину солнечной панели – это меняет момент инерции, что немного сдвигает ее назад. И если вы сделаете это несколько раз, вы можете начать добавлять эти углы. Вот что нового в этих многофункциональных структурах для управления настройками."

Ведант описал, как он впервые осознал возможность вращения спутника. В первоначальном проекте с JPL был компонент охвата, поэтому Vedant создал игру для студентов STEM.
«Я сопоставил его с клавишами клавиатуры, чтобы каждая клавиша заставляла его колебаться в одном направлении», – сказал он. "Я нажимал случайные клавиши, чтобы посмотреть, работает система или нет, и она сделала что-то очень необычное. Он перестал трястись, но вместо того, чтобы вернуться в исходное положение, переместился в другое место и остановился.

Я думал, что это математическая ошибка. Так что я больше углубился в это.

И это оказался новый способ перемещения панели."
Ведант сказал, что U of I получил патент на свое изобретение. С тех пор, как в начале февраля он стал публичным, к нему проявился всплеск интереса со стороны компаний, которые проектируют, строят и запускают спутники.
Он создал видео прототипа, который был сделан на 3D-принтере: https: // www.YouTube.com / watch?v = dW8nWlNwG2c.

«Моя следующая попытка – сделать что-то более реалистичное и способное летать в космосе», – сказал Ведант. «Мы также будем искать способы интегрировать электронику в солнечные панели, чтобы сэкономить на объеме и весе."
Ведант планирует продолжить разработку технологии и, в конечном итоге, лицензировать ее для компаний.

В 2018 году получил степень магистра аэрокосмической техники. Его научным руководителем является Джеймс Эллисон из Департамента проектирования промышленных и корпоративных систем в Иллинойсе и аффилированный преподаватель этого департамента. аэрокосмической техники.

Советник Веданта – Александр Гош.