Control de vela solar y evolución de órbita de LightSail 2
Autores: Mansell, Justin R.; Bellardo, John M.; Betts, Bruce; Plante, Barbara; Spencer, David A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de vela solar y evolución de órbita de LightSail 2
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Velas solares
Misiones
Programa LightSail
Navegación solar
Cambios de órbita
Control de actitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El empuje sin propulsor de las velas solares las hace capaces de realizar clases de misiones completamente nuevas en comparación con los motores convencionales o eléctricos. Iniciado en 2010, el programa LightSail de la Planetary Society buscó avanzar en la tecnología de las velas solares con los vuelos de LightSail 1 y 2. Desde el lanzamiento en 2019 hasta la desorbitación a finales de 2022, LightSail 2 demostró la primera navegación solar controlada en la órbita de la Tierra utilizando un CubeSat. Al ajustar la orientación de la vela en relación con el sol dos veces por órbita, LightSail 2 controló la presión de radiación solar sobre la vela para compensar las pérdidas de energía orbital debido a la resistencia atmosférica. Documentos anteriores analizaron los resultados de las primeras misiones para mostrar el efecto que esto tuvo en la reducción de la tasa de decaimiento orbital de la nave espacial. Los refinamientos posteriores en el control de actitud de la nave espacial realizados a lo largo de la misión finalmente le permitieron lograr aumentos netos sostenidos en la energía orbital. Este documento presenta un análisis de los cambios en la órbita y el rendimiento del control de actitud durante toda la misión. Se describen métodos para evaluar y mejorar el control de la vela. También se analizan las actividades y el comportamiento de actitud durante la fase final de desorbitación, con resultados relevantes para futuras velas de arrastre, así como para misiones de velas solares.
Descripción
El empuje sin propulsor de las velas solares las hace capaces de realizar clases de misiones completamente nuevas en comparación con los motores convencionales o eléctricos. Iniciado en 2010, el programa LightSail de la Planetary Society buscó avanzar en la tecnología de las velas solares con los vuelos de LightSail 1 y 2. Desde el lanzamiento en 2019 hasta la desorbitación a finales de 2022, LightSail 2 demostró la primera navegación solar controlada en la órbita de la Tierra utilizando un CubeSat. Al ajustar la orientación de la vela en relación con el sol dos veces por órbita, LightSail 2 controló la presión de radiación solar sobre la vela para compensar las pérdidas de energía orbital debido a la resistencia atmosférica. Documentos anteriores analizaron los resultados de las primeras misiones para mostrar el efecto que esto tuvo en la reducción de la tasa de decaimiento orbital de la nave espacial. Los refinamientos posteriores en el control de actitud de la nave espacial realizados a lo largo de la misión finalmente le permitieron lograr aumentos netos sostenidos en la energía orbital. Este documento presenta un análisis de los cambios en la órbita y el rendimiento del control de actitud durante toda la misión. Se describen métodos para evaluar y mejorar el control de la vela. También se analizan las actividades y el comportamiento de actitud durante la fase final de desorbitación, con resultados relevantes para futuras velas de arrastre, así como para misiones de velas solares.