Los satélites de arrastre cero o, equivalentemente , los satélites sin arrastre son satélites donde la carga útil sigue una trayectoria geodésica a través del espacio solo afectada por la gravedad y no por fuerzas no gravitacionales como el arrastre de la atmósfera residual, la presión ligera y el viento solar . Un satélite de arrastre cero tiene dos partes, una capa exterior y una masa interior llamada masa de prueba.. La masa de prueba flota libremente dentro de la capa exterior, mientras que la distancia entre la capa exterior y la masa de prueba se mide constantemente. Cuando se detecta un cambio en la distancia entre la capa exterior y la masa de prueba, significa que la capa exterior ha sido influenciada por fuerzas no gravitacionales y se ha movido en relación con la masa de prueba. Los propulsores de la carcasa exterior reposicionarán la carcasa exterior en relación con la masa de prueba para que su distancia sea la misma que antes de que la influencia externa la cambiara. La capa exterior protege así la masa de prueba de casi todas las interacciones con el exterior que pueden causar aceleración, excepto aquellas mediadas por la gravedad, y siguiendo la masa de prueba, la capa exterior (es decir, el resto de la nave espacial, que lleva instrumentos , etc.) sigue un camino geodésico. [1]
Una forma de pensar en un satélite de arrastre cero es ver la configuración de la masa de prueba / capa como un acelerómetro , que mide la aceleración de la capa exterior. La entrada del acelerómetro se utiliza para controlar el propulsor de los satélites para compensar exactamente la aceleración medida, asegurando que con el tiempo el satélite tenga una aceleración cero. Dado que la masa de prueba está flotando libremente dentro de la capa exterior, la masa de prueba no experimenta ni la resistencia inicial ni la compensación del propulsor.
Aplicaciones
Los satélites de arrastre cero se utilizan en situaciones en las que es fundamental para la misión del satélite que la carga útil permanezca en una trayectoria geodésica casi perfecta. Dos de esas misiones eran la NASA y de la Universidad de Stanford 's Gravity Probe B (2004-2005) creada para medir la curvatura del espacio-tiempo cerca de la Tierra, y la ESA ' s GOCE nave espacial (2009-2013) que las variaciones en el campo gravitacional de la Tierra mide.
Los satélites de arrastre cero planificados incluyen el experimento STEP y los observatorios de ondas gravitacionales LISA y DECIGO .
Referencias
- ^ Lange, Benjamin (1964). "El satélite sin arrastre" (PDF) . Revista AIAA . 2 (9): 1590–1606. Código bibliográfico : 1964AIAAJ ... 2.1590L . doi : 10,2514 / 3,55086 .