Estoy tratando de entender cómo funcionan los giróscopos y cmgs utilizados para navegar siguen girando a pesar de la fricción. Cualquier motor o mecanismo de empuje que se me ocurra restringirá el rotor del giroscopio a una dirección fija y no cumplirá su propósito... ¿cómo se hace sin perturbarlo?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Recuerdo haber leído en algún lugar (no recuerdo dónde) las muchas complejidades de diseño de los giroscopios de navegación para las misiones Apolo.
Los cardanes estaban equipados con sensores y motores eléctricos delicados. El más mínimo movimiento activaría estos sensores. Los motores eléctricos luego se moverían de tal manera que un torque resultante de la fricción se anulara en la medida de lo posible. Igual de importante, los motores de torque hacían que los cardanes fueran tan ágiles y receptivos que se movían como si no tuvieran inercia. De esta manera, la acumulación de errores se mantenía lo suficientemente baja como para permitir la misión.
Como señalas en tu pregunta, dado que la velocidad angular del rotor debe mantenerse, los ejes del cardán deben proporcionar de alguna manera un contacto eléctrico confiable, lo que seguramente debe generar una fricción no despreciable. Estos problemas hacían que los giroscopios de navegación fueran muy complicados de construir.
Para las misiones Apolo, para mantener el control de la acumulación de errores, solo se utilizaron 3 cardanes, en lugar de 4. Si se usan 4 cardanes, se puede diseñar una configuración que siempre se pueda evitar un estado de bloqueo del cardán. Los giroscopios de la misión Apollo eran susceptibles al bloqueo del cardán, al configurar un cambio de orientación de la nave espacial, la tripulación debía planificar con anticipación para evitar el bloqueo del cardán.
Los giroscopios mecánicos ahora están obsoletos para fines de navegación. Los sucesores de los giroscopios mecánicos son los interferómetros de Sagnac (también llamados interferómetros anulares).
Acerca de CMGS
De hecho, el propósito de un CMGS es reorientar toda la estación espacial.
Es decir, el propósito de un CMGS es el mismo que el de una distribución de mini propulsores para ajustar la actitud de la estación espacial; el CMGS es para maniobrar la nave espacial, no es un sensor de navegación.
La ventaja de un CMGS sobre la matriz de mini propulsores es que los propulsores agotarán su suministro de propelente, mientras que los paneles solares de la estación generan la energía eléctrica que necesitan los volantes del CMGS.