Molti satelliti sono nello spazio per scattare foto. Ma un satellite vibrante, come una macchina fotografica con mani tremanti, non è possibile ottenere un'immagine nitida. Puntandolo in una posizione precisa per scattare una foto o eseguire un'altra attività, è un'altra funzione importante che richiede precisione. Vedante, uno studente di dottorato in ingegneria aerospaziale presso l'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign stava lavorando a un modo per eliminare le vibrazioni su un satellite quando ha scoperto che la sua invenzione poteva anche ruotare il satellite.

"Abbiamo sviluppato, con il Jet Propulsion Lab della NASA, un modo per annullare le vibrazioni di un satellite facendo vibrare i pannelli solari nella direzione opposta:cancellazione attiva del rumore, " ha detto Vedant. "Dopo aver sviluppato un modello matematico e utilizzando input casuali, Mi sono reso conto che potevo far allontanare il satellite dal punto di riposo originale, che era inaspettato. Ad un'ulteriore analisi, Ho scoperto che esisteva una nuova capacità nel sistema, oltre all'isolamento dalle vibrazioni, può effettivamente ruotare arbitrariamente il satellite nello spazio."

Vedant ha spiegato che nello spazio, hai solo la capacità di lanciare masse in giro, usando solo le forze interne del satellite per muoversi. Ha paragonato i movimenti controllati dei pannelli solari del satellite ai movimenti che fa un gatto quando cade per atterrare in piedi, torcendo il corpo allungando le gambe, poi tirandoli a fondo.

"I pannelli solari sono lunghi e flessibili, " disse Vedant. "Se ne abbassi uno, ruoterà la tua navicella di una piccola quantità di angolo. Quando lo contrai, che non dovrebbe cambiare affatto l'angolo, perché è solo una contrazione. Ma, Sto anche cambiando la lunghezza del pannello solare, che cambia il momento d'inerzia, che lo sposta indietro di una quantità leggermente diversa. E se lo fai ripetutamente, puoi quindi iniziare ad aggiungere questi angoli. Questa è la novità di queste strutture multifunzionali per il controllo dell'atteggiamento".

Vedant ha descritto come ha riconosciuto per la prima volta il potenziale per ruotare il satellite. Per il progetto originale con JPL, c'era una componente di sensibilizzazione, quindi Vedant ha creato un gioco per gli studenti STEM.

"L'ho mappato ai tasti della tastiera, in modo che ogni tasto lo facesse oscillare in una direzione, " ha detto. "Stavo premendo tasti a caso per vedere se il sistema funziona o meno e ha fatto qualcosa di molto insolito. Ha smesso di tremare, ma invece di tornare alla sua posizione originale, si è spostato in un posto diverso e si è fermato. Pensavo fosse un errore matematico. Quindi ho approfondito di più. E si è rivelato un nuovo modo di spostare il pannello".

Vedant ha detto che U di I ha ottenuto un brevetto sulla sua invenzione. Da quando è stato reso pubblico all'inizio di febbraio, c'è stato un aumento di interesse da parte delle aziende che progettano, costruire, e lanciare satelliti.

Ha realizzato un video del prototipo, che è stato realizzato con una stampante 3D.

"Il mio prossimo sforzo è creare qualcosa che sia più realistico e possa volare nello spazio, " Ha detto Vedant. "Cercheremo anche modi per integrare l'elettronica nei pannelli solari, per risparmiare sul volume e sul peso."

Vedant prevede di continuare a sviluppare la tecnologia e alla fine concederla in licenza alle aziende. Ha conseguito un master in ingegneria aerospaziale nel 2018. Il suo consigliere di dottorato è James Allison presso il Dipartimento di Ingegneria dei sistemi industriali e aziendali dell'Illinois e membro di facoltà affiliato al Dipartimento di ingegneria aerospaziale. Il co-consigliere di Vedant è Alexander Ghosh.

Un documento su questo lavoro, "Strutture multifunzionali per il controllo dell'atteggiamento, " di Vedant e James T. Allison è pubblicato in Proceedings of the ASME 2019 Conference on Smart Materials, Strutture Adattive e Sistemi Intelligenti.