Annons

Hur snurrar rymdstationen?

Fråga:På animationer av rymdstationen ISS ser det ut som om den hela tiden vänder samma sida mot jorden. Men jag har läst att stationen är gyrostabiliserad. Det borde väl betyda att den skenbart ligger still, och att det ur stationens synpunkt verkar som om jorden går runt ISS. Hur hänger det ihop?

Svar:

Rymdstationen ISS vänder verkligen samma sida mot jorden hela tiden. Det innebär en framlänges rotation i färdriktningen med ett varv på samma tid som ISS går runt jorden.

Orienteringen av en satellit eller rymdfarkost kan bygga på olika principer. Många enkla satelliter snurrar snabbt kring en stabil axel. En sådan satellit fungerar som ett enda stort gyro.

Mer avancerade satelliter har full kontroll över sin orientering längs tre axlar. Det kan till exempel ske genom att en kamera kontinuerligt studerar riktningen till ljusstarka stjärnor. Bilder från kameran går till en dator som i sin tur reglerar rotationen hos tre momenthjul så att satelliten vrids på önskat sätt.

Ett rymdteleskop som Hubble eller svenska Odin måste kunna riktas stabilt mot ett intressant mål på stjärnhimlen. En satellit som observerar jorden har normalt samma sida vänd mot marken hela tiden.

För optimal användning av solcellerna bör satelliten orientera sig så att solpanelerna riktas mot solen. Alternativt kan solpanelerna vara vridbara. För kommunikation med jorden är det en fördel om kommunikationsantennen hela tiden är riktad mot jorden.

En satellit kan normalt optimeras för endast ett ändamål. Den internationella rymdstationen ISS är däremot konstruerad för en mängd olika uppgifter. Den är i hög grad en kompromiss mellan motstridiga krav.

Vid valet av arkitektur har man också försökt få lågt luftmotstånd i färdriktningen. Även på 400 kilometers höjd finns tillräckligt många luftmolekyler för att med tiden få stationen att tappa höjd. Med några månaders intervall dockar därför en transportfarkost med bränsle vid stationen. När transportfarkosten sedan startar sin raketmotor bör stationen vara orienterad så att den får skjuts framåt i färdriktningen för effektiv höjning av banan kring jorden. Dockande rymdskepp får en enklare uppgift om stationen hela tiden har samma orientering relativt jorden.

Många forskningsprojekt kräver en mycket god tyngdlöshet. Laboratorierna ombord bör därför alla vara belägna på samma avstånd från jorden, och ligga på rad framför och bakom stationens tyngdpunkt. I annat fall gör skillnaden i tyngdacceleration och centrifugalacceleration gentemot stationens tyngdpunkt att experimenten utsätts för en tyngd på några miljondelar av tyngden på jorden. Effekten kan tyckas obetydlig, men påverkar många experiment.

Astronauterna känner dock inte av så små krafter. De upplever tyngdlöshet på hela stationen och har alltid jorden åt samma håll.

Undrar du något? Fråga F&F!

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
11 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Lägg till kommentar