Muitos satélites estão no espaço para tirar fotos. Mas um satélite vibrante, como uma câmera em mãos trêmulas, não consegue obter uma imagem nítida. Apontando para um local preciso para tirar uma foto ou realizar outra tarefa, é outra função importante que requer precisão. Vedant, um estudante de doutorado em engenharia aeroespacial na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign estava trabalhando em uma maneira de eliminar as vibrações de um satélite quando descobriu que sua invenção também poderia girar o satélite.

“Nós desenvolvemos, com o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, uma maneira de cancelar as vibrações de um satélite vibrando os painéis solares na direção oposta - cancelamento de ruído ativo, "Vedant disse." Depois de desenvolver um modelo matemático e usar entradas aleatórias, Percebi que poderia fazer o satélite se afastar do ponto de repouso original, o que foi inesperado. Em uma análise mais aprofundada, Descobri que existia uma nova capacidade no sistema - além do isolamento de vibração, ele pode realmente girar o satélite no espaço arbitrariamente. "

Vedant explicou que no espaço, você só tem a capacidade de espalhar massas, usando apenas as forças internas do satélite para se mover. Ele comparou os movimentos controlados dos painéis solares do satélite aos movimentos que um gato faz ao cair de pé - torcendo o corpo ao esticar as pernas, em seguida, puxando-os com força.

"Os painéis solares são longos e flexíveis, "Vedant disse." Se você derrubar um, ele irá girar sua nave em um pequeno ângulo. Quando você o contrai, isso não deve mudar o ângulo de forma alguma, porque isso é apenas uma contração. Mas, Também estou mudando o comprimento do painel solar, que muda o momento de inércia, o que o move para trás em uma quantidade ligeiramente diferente. E se você fizer isso repetidamente, você pode então começar a adicionar esses ângulos. Isso é o que há de novo sobre essas estruturas multifuncionais para controle de atitude. "

Vedant descreveu como ele primeiro reconheceu o potencial para girar o satélite. Para o projeto original com JPL, havia um componente de divulgação, então a Vedant criou um jogo para os alunos STEM jogarem.

"Eu mapei para as teclas do teclado, de modo que cada tecla o fazia oscilar em uma direção, "ele disse." Eu estava pressionando teclas aleatórias para ver se o sistema funciona ou não e fez algo muito incomum. Parou de tremer, mas em vez de voltar para sua posição original, mudou-se para um lugar diferente e parou. Achei que fosse um erro matemático. Então eu cavei mais nisso. E acabou sendo uma nova maneira de mover o painel. "

Vedant disse que a Universidade de I obteve a patente de sua invenção. Desde que se tornou público no início de fevereiro, tem havido um surto de interesse por parte de empresas que projetam, construir, e lançar satélites.

Ele criou um vídeo do protótipo, que foi feito a partir de uma impressora 3D.

"Meu próximo esforço é fazer algo que seja mais realista e possa voar no espaço, "Vedant disse." Também estaremos procurando maneiras de integrar a eletrônica aos painéis solares, para economizar no volume e no peso. "

A Vedant planeja continuar a desenvolver a tecnologia e, eventualmente, licenciá-la para empresas. Ele recebeu um diploma de mestre em engenharia aeroespacial em 2018. Seu orientador de doutorado é James Allison no Departamento de Engenharia de Sistemas Industriais e Empresariais de Illinois e um membro do corpo docente afiliado do Departamento de Engenharia Aeroespacial. O co-conselheiro da Vedant é Alexander Ghosh.

Um artigo sobre este trabalho, "Estruturas multifuncionais para controle de atitude, "por Vedant e James T. Allison é publicado em Proceedings of the ASME 2019 Conference on Smart Materials, Estruturas adaptativas e sistemas inteligentes.