Угловая стабильность спутника на орбите зависит от нескольких факторов:

Форма и масса спутника: Аэродинамическая форма, распределение массы и момент инерции влияют на его динамику и устойчивость.

Внешние воздействия: К ним относятся гравитационные силы других тел, солнечное излучение, космическое излучение и торсионные моменты, возникающие из-за взаимодействия с магнитным полем Земли.

Окружающая среда: Атмосферное сопротивление на низких орбитах тоже может влиять на ориентацию спутника.

Управляющая система: Эффективность систем ориентации, таких как реакционные колёса, магнитные моменты и другие, также играет ключевую роль.

Управление ориентацией с помощью реакционных колёс

Реакционные колёса представляют собой гироскопические устройства, которые хранят момент импульса. Изменяя скорость вращения колёс, можно создавать моменты, которые изменяют ориентацию спутника:

Увеличение скорости вращения колеса приводит к изменению угла ориентации спутника вокруг оси, перпендикулярной направлению вращения.

Замедление вращения вызывает противоположный эффект.

Используя комбинацию нескольких реакционных колёс, можно управлять ориентацией по всем трём осям (роллирование, тангаж,Yaw).

Управление ориентацией с помощью магнитных моментов

Магнитные моменты позволяют настраивать ориентацию спутника в магнитном поле Земли:

Спутник оснащён магнитометрами и управляемыми магнитными катушками. Когда ток проходит через катушки, они создают магнитное поле, взаимодействующее с магнитным полем Земли.

Изменяя направление и величину тока в катушках, можно создать моменты, которые поворачивают спутник вокруг его центра масс.

Совмещение методов

В современном спутниковом управлении часто используются комбинированные методы. Например, реакционные колеса обеспечивают высокую точность управления, а магнитные моменты могут использоваться для коррекции угловой ориентации с меньшим потреблением энергии, особенно когда требуется удержание положения на длительные периоды.

Таким образом, успешное управление угловой стабильностью спутника на орбите требует оптимального баланса между различными методами управления, учитывающими физические условия и целевые задачи спутника.