Обзор возмущающих моментов

Возмущающие моменты

1. Обзор возмущающих моментов

2. Гравитационный момент

3. Аэродинамический момент

4. Момент светового давления

5. Момент магнитной природы

Обзор возмущающих моментов

Внешний возмущающий момент , действующий на космический аппарат, в общем случае складывается из четырех основных составляющих: гравитационного момента , аэродинамического момента , момента светового давления , а также момента магнитной природы  – то есть

(1)

Помимо названных на космический аппарат могут действовать и другие возмущающие моменты – связанные с ударами микрометеоритов и т.п., однако все они пренебрежимо малы. Особо выделяют постоянный в связанной системе координат реактивный момент, вызванный негерметичностью конструкции космического аппарата, а также момент прерывистого характера, возникающий вследствие отброса некоторых масс (например, в системе жизнедеятельности).

Если произвести численное сравнение моментов, входящих в формулу (1), то в зависимости от конкретных условий каждый из них может быть основным в указанной сумме.

Так, при полетах вдали от планет, когда достаточно учитывать взаимодействие космического аппарата только с Солнцем (на расстоянии порядка 1 а. е.), основной вклад дает .

При полетах вблизи Земли  преобладает до высот 200-300 км,  – с высот около 400 км,  – при удалении от Земли на несколько ее радиусов, а  может иметь тот же порядок, что и , и даже больше, но это в значительной степени зависит от электротехнических данных.

Если же полет совершается в окрестности других небесных тел, то приведенные выше оценки высот, соответствующие околоземному полету, могут резко измениться. Вблизи Луны  и  практически равны нулю и основной вклад дают  и, возможно, . Вблизи Марса атмосфера более разрежена, а масса меньше земной, поэтому высота, где сравниваются  и , изменится по сравнению с аналогичным значением для полетов у Земли.

Стоит отметить, что данные сравнительные оценки возмущающих моментов весьма условны, поскольку имеет место их зависимость от массы, формы, траектории полета космического аппарата и т. п. Так, для аппарата, имеющего эллипсоид инерции сферической формы (главные моменты инерции равны), , а идеальная центровка или специально выбранный режим ориентации могут дать  и т. д.