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| - Gravity-gradient stabilization (a.k.a. "tidal stabilization") is a method of stabilizing artificial satellites or space tethers in a fixed orientation using only the orbited body's mass distribution and gravitational field. The main advantage over using active stabilization with propellants, gyroscopes or reaction wheels is the low use of power and resources. It can also reduce or prevent the risk of propellant contamination of sensitive components. The lunar orbiter Explorer 49 launched in 1973 was gravity gradient oriented (Z axis parallel to local vertical). (en)
- La stabilisation par gradient de gravité (en anglais : Gravity-gradient stabilization) est une méthode de stabilisation des satellites artificiels ou des objets spatiaux dans une orientation fixe en utilisant uniquement la distribution de masse et le champ gravitationnel du corps orbité. Le principal avantage par rapport à l'utilisation de la stabilisation active avec des propulseurs, des gyroscopes ou des roues de réaction est la faible utilisation d'énergie et de ressources. (fr)
- La stabilizzazione a gradiente di gravità (conosciuta anche come stabilizzazione mareale) è un metodo passivo di stabilizzazione dell'orientazione di satelliti artificiali verso una direzione fissata, basato sulla distribuzione di massa del corpo e sul campo gravitazionale terrestre. Il principale vantaggio rispetto ad un metodo di stabilizzazione attivo che usi propellenti, giroscopi o ruote di reazione è il basso consumo di potenza e risorse necessario. Rappresentazione di un satellite dotato di un'appendice utile alla sua stabilizzazione. (it)
- A estabilização por gradiente gravitacional é um método de estabilização de satélites artificiais em uma orientação fixa, usando apenas a distribuição de massa e o campo gravitacional do corpo orbitado. A principal vantagem desse método em relação às formas ativas de controle de atitude (propelentes, giroscópios ou rodas de reação) é o baixo uso de energia e recursos. A técnica foi usada com sucesso pela primeira vez em uma órbita quase geossíncrona no satélite DODGE (Department of Defense Gravity Experiment) em julho de 1967. (pt)
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| - Gravity-gradient stabilization (a.k.a. "tidal stabilization") is a method of stabilizing artificial satellites or space tethers in a fixed orientation using only the orbited body's mass distribution and gravitational field. The main advantage over using active stabilization with propellants, gyroscopes or reaction wheels is the low use of power and resources. It can also reduce or prevent the risk of propellant contamination of sensitive components. The idea is to use the Earth's gravitational field and tidal forces to keep the spacecraft aligned in the desired orientation. The gravity of the Earth decreases according to the inverse-square law, and by extending the long axis perpendicular to the orbit, the "lower" part of the orbiting structure will be more attracted to the Earth. The effect is that the satellite will tend to align its axis of minimum moment of inertia vertically. The first experimental attempt to use the technique on a human spaceflight was performed on September 13, 1966, on the US Gemini 11 mission, by attaching the Gemini spacecraft to its Agena target vehicle by a 100-foot (30 m) tether. The attempt was a failure, as insufficient gradient was produced to keep the tether taut. The technique was first successfully used in a near-geosynchronous orbit on the Department of Defense Gravity Experiment (DODGE) satellite in July 1967. It was first used for low Earth orbit and tested unsuccessfully for geosynchronous orbit in the Applications Technology Satellites ATS-2, ATS-4 and from 1966 until 1969. The lunar orbiter Explorer 49 launched in 1973 was gravity gradient oriented (Z axis parallel to local vertical). Long Duration Exposure Facility (LDEF) used this method for 3-axis stabilization; yaw about the vertical axis was stabilized. An example of gravity-gradient stabilization was attempted during NASA's TSS-1 mission in July 1992. The project failed because of tether deployment problems. In 1996 another mission, TSS-1R, was attempted but failed when the tether broke. Just prior to tether separation, the tension on the tether was about 65 N (14.6 lbs). (en)
- La stabilisation par gradient de gravité (en anglais : Gravity-gradient stabilization) est une méthode de stabilisation des satellites artificiels ou des objets spatiaux dans une orientation fixe en utilisant uniquement la distribution de masse et le champ gravitationnel du corps orbité. Le principal avantage par rapport à l'utilisation de la stabilisation active avec des propulseurs, des gyroscopes ou des roues de réaction est la faible utilisation d'énergie et de ressources. L'idée est d'utiliser le champ gravitationnel de la Terre et la force de marée pour maintenir le vaisseau spatial aligné dans l'orientation souhaitée. La gravité de la Terre diminue selon la loi en carré inverse, et en étendant le long axe perpendiculaire à l'orbite, la partie « inférieure » de la structure en orbite sera plus attirée par la Terre. L'effet est que le satellite aura tendance à aligner verticalement son axe de moment d'inertie minimum. (fr)
- La stabilizzazione a gradiente di gravità (conosciuta anche come stabilizzazione mareale) è un metodo passivo di stabilizzazione dell'orientazione di satelliti artificiali verso una direzione fissata, basato sulla distribuzione di massa del corpo e sul campo gravitazionale terrestre. Il principale vantaggio rispetto ad un metodo di stabilizzazione attivo che usi propellenti, giroscopi o ruote di reazione è il basso consumo di potenza e risorse necessario. Rappresentazione di un satellite dotato di un'appendice utile alla sua stabilizzazione. L'idea è quella di usare il campo gravitazionale della Terra e le forze mareali per mantenere il veicolo spaziale allineato nella direzione desiderata. Poiché l'attrazione gravitazionale della Terra diminuisce secondo la legge dell'inverso del quadrato, estendendo una lunga appendice, come un braccio meccanico o un cavo, perpendicolarmente all'orbita, la parte più in basso della struttura orbitante sarà maggiormente attratta verso la Terra. L'effetto sarà quindi che il satellite tenderà ad allineare il suo asse longitudinale parallelamente alle linee di campo, disponendosi cioè con l'asse di minima inerzia nella direzione della verticale locale, garantendo il controllo a due assi. L'asse che rimane libero è l'asse dell'imbardata, posto sul vettore nadir, ossia sul vettore che congiunge il satellite con il centro della Terra. Poiché la stabilizzazione a gradiente di gravità è piuttosto suscettibile alle variazioni di temperatura che si verificano in corrispondenza delle entrate e delle uscite dalle fasi di eclisse, queste, così come altri disturbi esterni, possonoprovocare delle piccole oscillazioni attorno al vettore nadir, portando ad un fenomeno noto come "librazione" che può essere però attutito da opportuni smorzatori. Poiché tale tecnica può essere utilizzata solo su veicoli che non richiedono un controllo sull'imbardata, essa viene impiegata solo su satelliti posti in orbite basse. (it)
- A estabilização por gradiente gravitacional é um método de estabilização de satélites artificiais em uma orientação fixa, usando apenas a distribuição de massa e o campo gravitacional do corpo orbitado. A principal vantagem desse método em relação às formas ativas de controle de atitude (propelentes, giroscópios ou rodas de reação) é o baixo uso de energia e recursos. A idéia é usar o campo gravitacional da Terra para manter a espaçonave alinhada na orientação desejada. A atração gravitacional de um corpo diminui de acordo com a lei do quadrado inverso e, estendendo o eixo longo perpendicular à órbita, a parte inferior da estrutura em órbita será mais atraída para a Terra. O efeito é que o satélite tenderá a alinhar verticalmente seu eixo de momento mínimo de inércia. A primeira tentativa experimental de usar a técnica em um voo espacial humano foi realizada em 13 de setembro de 1966, na missão Gemini 11 dos EUA, anexando a espaçonave Gemini ao veículo-alvo Agena por um cabo de 100 pés (30 m). A tentativa foi um fracasso, pois o gradiente era insuficiente para manter a corda esticada. A técnica foi usada com sucesso pela primeira vez em uma órbita quase geossíncrona no satélite DODGE (Department of Defense Gravity Experiment) em julho de 1967. Foi usado pela primeira vez em órbita terrestre baixa e testado sem sucesso para órbita geossíncrona nos satélites ATS-2, ATS-4 e ATS-5 de 1966 a 1969. O orbitador lunar Explorer 49, lançado em 1973, era orientado ao gradiente de gravidade (eixo Z paralelo à vertical local). O LongDE Exposure Facility (LDEF) usou esse método para estabilização em 3 eixos; a guinada em torno do eixo vertical foi estabilizada. Um exemplo de estabilização por gradiente gravitacional foi tentado durante a missão TSS-1 da NASA, em julho de 1992. O projeto falhou devido à quebra do cabo. Em 1996, outra missão, TSS-1R, foi tentada e também falhou quando o cabo quebrou. Pouco antes da separação do cabo, a tensão no cabo era de cerca de 65 N (6,63 kgf). (pt)
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