O que acontece a um Giro do Momento de Controlo quando uma nave espacial utiliza o seu sistema RCS?

O movimento do software é usado para prevenir conflitos entre os CMGs e os propulsores. Os seguintes modos de software estão disponíveis para configuração de controle de atitude*.

Quando o Segmento Americano está em controle de atitude, o modo americano será CMGTA e o modo russo será CMGTA. CMGTA significa "Control Moment Gyroscope Thruster Assist". O que isso significa é que os CMGTA estão no comando e são responsáveis pelo controle de atitude, mas se eles precisarem de qualquer assistência dos propulsores russos, eles podem pedir essa assistência na forma de um pedido de torque de dessaturação. Mais sobre isso em um momento.

Se quisermos que os propulsores realmente realizem uma manobra, primeiro mudamos os modos do software. Os EUA irão descer para Drift e os russos irão subir para Thrusters. No Drift, os CMGs são comandados para manter um nível de momento fixo (não colocar torques no veículo). Em Thrusters, o software e hardware russo é responsável pelo controle de atitude.

Somos muito deliberados sobre este processo de moding porque não queremos criar uma luta de força. Em uma luta de força, os propulsores sempre vencerão, mas eles desperdiçarão propulsores fazendo isso, e os CMGs podem ser danificados.

Okay, de volta aos torques de dessaturação. Dentro da Treliça Z1 do ISS, estão quatro CMGs. Cada um destes CMGs contém uma roda de aço de 220 lb (98 kg) que gira a 6600 rotações por minuto, criando um momento angular de 3500 pés-lb-s (4745 N-m-s). Este momento angular é constante em magnitude. Não alteramos a velocidade dos CMGs nem alteramos a sua massa.

O que pode mudar, no entanto, é a direcção desse vector de momento. Cada roda é mantida dentro de duas esferas, permitindo uma rotação completa de 360 graus em cada eixo.

O momento angular total da combinação dos quatro GMC pode ser manipulado alterando a direcção de cada roda.

Se as quatro rodas acabarem por apontar na mesma direcção (como na figura à direita), descrevemos os GMC como estando saturados. Isso significa que o momento está no máximo (14.000 pés-lb-s ou 18.981 N-m-s). Os CMGs não podem mais fornecer um torque na direção desejada, qualquer coisa que eles façam será contrária à necessidade e, portanto, consideraremos isso como uma perda de controle de atitude. Para evitar isto, fazemos desaturações. Quando o momento atingir um limite definido por software, o software calculará o torque que será criado pelo gimbaling dos CMGs de volta para um momento mais baixo. O software irá então enviar um pedido ao Segmento Russo para disparar seus propulsores para produzir um torque igual e oposto enquanto o gimbal dos CMGs volta. Isto evita que o ISS saia de atitude enquanto os CMGs estão gimbaling.

* Nem pense em sugerir uma mudança de atitude de edição para a altitude.