Un magnetorquer o torque magnético (también conocido como barra de torsión ) es un sistema de satélite para el control de actitud , el desmontaje y la estabilización construido a partir de bobinas electromagnéticas . El magnetorquer crea un dipolo magnético que interactúa con un campo magnético ambiental, generalmente el de la Tierra , de modo que las fuerzas contrarias producidas proporcionan un par de torsión útil .
Magnetorquers son esencialmente conjuntos de electroimanes dispuestos para producir un campo magnético rotacionalmente asimétrico ( anisotrópico ) sobre un área extendida. Ese campo se controla activando o desactivando el flujo de corriente a través de las bobinas, generalmente bajo control de retroalimentación computarizado . Los imanes en sí están anclados mecánicamente a la nave, de modo que cualquier fuerza magnética que ejerzan sobre el campo magnético circundante conducirá a una fuerza magnética inversa y dará como resultado un par mecánico alrededor del centro de gravedad de la embarcación . Esto hace posible girar libremente la nave en un gradiente local conocido del campo magnético utilizando solo energía eléctrica.
donde n es el número de vueltas del cable, I es la corriente proporcionada y A es el área vectorial de la bobina. El dipolo interactúa con el campo magnético generando un par
donde m es el vector dipolo magnético, B el vector de campo magnético (para una nave espacial es el vector de campo magnético de la Tierra) y τ es el vector de par generado.
La construcción de un magnetorquer se basa en la realización de una bobina con un área definida y un número de vueltas según las prestaciones requeridas. Sin embargo, existen diferentes formas de obtener la bobina; así, dependiendo de la estrategia constructiva, es posible encontrar tres tipos de magnetorquer, aparentemente muy diferentes entre sí pero basados en el mismo concepto: [1]
Por lo general, se utilizan tres bobinas, aunque las configuraciones reducidas de dos o incluso un imán pueden ser suficientes cuando no se necesita un control de actitud total o fuerzas externas como la resistencia asimétrica permiten un control poco activado . El conjunto de tres bobinas generalmente toma la forma de tres bobinas perpendiculares, porque esta configuración iguala la simetría rotacional de los campos que se pueden generar; no importa cómo se coloquen el campo externo y la nave entre sí, siempre se puede generar aproximadamente el mismo par de torsión simplemente usando diferentes cantidades de corriente en las tres bobinas diferentes.