Создан самый легкий космический гироскоп
Основное требование к микроспутникам: они должны быть очень легковесными, — здесь важен каждый грамм. То же самое относится к гироскопам, которые используются для распознавания направления спутников, когда они находятся на орбите. Инновационный прототип весит в семь раз меньше, и значительно меньше по размеру, чем все ранее созданные системы.
Его создатели – исследователи Берлинского Института Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM, которые работали в команде с инженерами Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH. Спутники используют датчики-гироскопы для определения направления относительно своего расположения к орбите, — как резервную систему, если астрокомпас выходит из строя или видимость ухудшилась. Такие системы должны состоять как минимум из трех гироскопов, по одному для каждого направления движения. Они измеряют уровень вращения спутника и высчитывают его ориентацию на основе последних данных, полученных астрокомпасом.
Гироскопы должны выдерживать колебания температуры на низкой околоземной орбите – от минус 40 до плюс 80 по Цельсию, — и сохранять работоспособность в течение нескольких лет, несмотря на высокий уровень солнечного излучения. Кроме того, они должны быть по возможность максимально легкими и маленькими, потому что объемы рабочей нагрузки ограничены и каждый грамм, который удается сэкономить во время запуска – это более низкая его цена. Наконец, гироскопы должны быть энергосберегающими, потому что солнечные панели микроспутников — крошечного размера.
Майкл Шайдинг (Michael Scheiding), управляющий директор Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH, заявляет, что им удалось создать именно такую систему. Она весит чуть менее килограмма (по сравнению с обычными для таких систем 7,5 килограммами). Ее размеры так же намного меньше обычных: всего 10х14х3 сантиметра. При этом, ученые сейчас работают над тем, чтобы уменьшить эти размеры вполовину. Плюс ко всему, устройство потребляет приблизительно в два раза меньше энергии, чем его предшественники.
Ученым удалось достичь такого результата путем уменьшения длины основного компонента волоконно-оптического гироскопа – волоконной спирали, обычная длина которой – 1-2 километра. Точность измерений гироскопа напрямую зависит от длины волокна. Уменьшив длину до 400 метров, специалисты смогли сохранить уровень точности, выбрав более эффективные оптические компоненты. Прототип гироскопа будет представлен на выставке Sensor + Test в Нюрнберге, которая будет проходить с 3 по 5 июня.
*
