Structures multifonctionnelles pour le contrôle d’attitude – ScienceDaily

De nombreux satellites sont dans l’espace pour prendre des photos. Mais un satellite vibrant, comme une caméra aux mains tremblantes, ne peut pas obtenir une image nette. Le pointer vers un emplacement précis pour prendre une photo ou effectuer une autre tâche est une autre fonction importante qui nécessite de la précision. Vedant, un étudiant au doctorat en génie aérospatial à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, travaillait sur un moyen d’éliminer les vibrations sur un satellite lorsqu’il a découvert que son invention pouvait également faire tourner le satellite.

“Nous avons développé, avec le Jet Propulsion Lab de la NASA, un moyen d’annuler les vibrations d’un satellite en faisant vibrer les panneaux solaires dans la direction opposée – suppression active du bruit”, a déclaré Vedant. “Après avoir développé un modèle mathématique et utilisé des entrées, j’ai réalisé que je pouvais éloigner le satellite du point de repos d’origine, ce qui était inattendu. Après une analyse plus approfondie, j’ai découvert qu’une nouvelle capacité existait dans le système – en plus de l’isolation des vibrations, elle peut en fait faire tourner le satellite dans l’espace de manière arbitraire. “

Vedant a expliqué que dans l’espace, vous n’avez que la capacité de lancer des masses, en utilisant uniquement les forces internes du satellite pour vous déplacer. Il a comparé les mouvements contrôlés des panneaux solaires du satellite aux mouvements qu’un chat fait lorsqu’il tombe pour se poser sur ses pieds – tordant son corps en étirant ses jambes, puis en les tirant fermement.

“Les panneaux solaires sont longs et flexibles”, a déclaré Vedant. “Si vous en faites pivoter un vers le bas, il fera pivoter votre vaisseau spatial d’un petit angle. Lorsque vous le contractez, cela ne devrait pas du tout changer l’angle, car ce n’est qu’une contraction. Mais, je change aussi la longueur de le panneau solaire – qui change le moment d’inertie, ce qui le fait reculer légèrement. Et si vous le faites à plusieurs reprises, vous pouvez alors commencer à ajouter ces angles. C’est ce qui est nouveau dans ces structures multifonctionnelles pour le contrôle d’attitude. “

Vedant a décrit comment il avait reconnu pour la première fois le potentiel de rotation du satellite. Pour le projet original avec JPL, il y avait une composante de sensibilisation, donc Vedant a créé un jeu pour les étudiants STEM.

“Je l’ai mis en correspondance avec les touches du clavier, de sorte que chaque touche le fasse osciller dans une direction”, a-t-il déclaré. “J’appuyais sur des touches aléatoires pour voir si le système fonctionnait ou non et il a fait quelque chose de très inhabituel. Il a cessé de trembler, mais au lieu de revenir à sa position d’origine, il s’est déplacé vers un endroit différent et s’est arrêté. Je pensais que c’était une mathématique erreur. J’ai donc creusé davantage. Et il s’est avéré que c’était une nouvelle façon de déplacer le panneau. “

Vedant a déclaré que U of I a obtenu un brevet sur son invention. Depuis son introduction en bourse début février, il y a eu un regain d’intérêt de la part des entreprises qui conçoivent, construisent et lancent des satellites.

Il a créé une vidéo du prototype, réalisée à partir d’une imprimante 3D: https://www.youtube.com/watch?v=dW8nWlNwG2c.

“Mon prochain effort est de créer quelque chose qui soit plus réaliste et qui puisse voler dans l’espace”, a déclaré Vedant. “Nous chercherons également des moyens d’intégrer l’électronique dans les panneaux solaires, afin d’économiser sur le volume et le poids.”

Vedant prévoit de continuer à développer la technologie et à terme la concéder sous licence aux entreprises. Il a obtenu une maîtrise en génie aérospatial en 2018. Son conseiller doctoral est James Allison au Département de génie des systèmes industriels et d’entreprise de l’Illinois et membre du corps professoral affilié au Département de génie aérospatial. Le co-conseiller de Vedant est Alexander Ghosh.

Source de l’histoire:

Matériaux fourni par Université de l’Illinois College of Engineering. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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