De nombreux satellites sont dans l'espace pour prendre des photos. Mais un satellite vibrant, comme un appareil photo aux mains tremblantes, ne peut pas obtenir une image nette. Le pointer vers un endroit précis pour prendre une photo ou effectuer une autre tâche, est une autre fonction importante qui nécessite de la précision. Védant, un étudiant au doctorat en génie aérospatial de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign travaillait sur un moyen d'éliminer les vibrations sur un satellite lorsqu'il a découvert que son invention pouvait également faire tourner le satellite.

"Nous avons développé, avec le Jet Propulsion Lab de la NASA, un moyen d'annuler les vibrations d'un satellite en faisant vibrer les panneaux solaires dans la direction opposée - suppression active du bruit, " a déclaré Vedant. " Après avoir développé un modèle mathématique et utilisé des entrées aléatoires, J'ai réalisé que je pouvais éloigner le satellite du point de repos d'origine, ce qui était inattendu. Sur une analyse plus approfondie, J'ai découvert qu'une nouvelle capacité existait dans le système, en plus de l'isolation des vibrations, il peut en fait faire tourner le satellite dans l'espace de manière arbitraire."

Vedant a expliqué que dans l'espace, vous n'avez que les capacités de lancer des masses, en utilisant uniquement les forces internes du satellite pour se déplacer. Il a comparé les mouvements contrôlés des panneaux solaires du satellite aux mouvements d'un chat lorsqu'il tombe pour atterrir sur ses pattes - tordant son corps en étirant ses pattes, puis en les tirant fermement.

"Les panneaux solaires sont longs et flexibles, " dit Vedant. " Si tu en balances un vers le bas, il fera pivoter votre vaisseau spatial d'un petit angle. Lorsque vous le contractez, ça ne devrait pas du tout changer l'angle, car ce n'est qu'une contraction. Mais, Je change aussi la longueur du panneau solaire—ça change le moment d'inertie, ce qui le recule d'un montant légèrement différent. Et si vous faites cela à plusieurs reprises, vous pouvez alors commencer à ajouter ces angles. C'est la nouveauté de ces structures multifonctionnelles pour le contrôle d'attitude."

Vedant a décrit comment il a reconnu pour la première fois le potentiel de faire tourner le satellite. Pour le projet original avec JPL, il y avait une composante de sensibilisation, alors Vedant a créé un jeu auquel les étudiants STEM peuvent jouer.

"Je l'ai mappé sur les touches du clavier, de sorte que chaque touche la faisait osciller dans un sens, " dit-il. " J'appuyais sur des touches aléatoires pour voir si le système fonctionnait ou non et il a fait quelque chose de très inhabituel. Il a cessé de trembler, mais au lieu de revenir à sa position d'origine, il s'est déplacé vers un autre endroit et s'est arrêté. Je pensais que c'était une erreur mathématique. Alors j'ai creusé plus dedans. Et cela s'est avéré être une nouvelle façon de déplacer le panneau."

Vedant a dit que U of I a obtenu un brevet sur son invention. Depuis son introduction en bourse début février, il y a eu un regain d'intérêt pour les entreprises qui conçoivent, construire, et lancer des satellites.

Il a créé une vidéo du prototype, qui a été fabriqué à partir d'une imprimante 3D.

"Mon prochain effort est de faire quelque chose de plus réaliste et capable de voler dans l'espace, " a déclaré Vedant. " Nous allons également chercher des moyens d'intégrer l'électronique dans les panneaux solaires, pour économiser sur le volume et le poids."

Vedant prévoit de continuer à développer la technologie et éventuellement de la licencier à des entreprises. Il a obtenu une maîtrise en génie aérospatial en 2018. Son directeur de doctorat est James Allison du Département d'ingénierie des systèmes industriels et d'entreprise de l'Illinois et membre du corps professoral affilié au Département d'ingénierie aérospatiale. Le co-conseiller de Vedant est Alexander Ghosh.

Un article sur ce travail, "Structures multifonctionnelles pour le contrôle d'attitude, " par Vedant et James T. Allison est publié dans Actes de la conférence ASME 2019 sur les matériaux intelligents, Structures adaptatives et systèmes intelligents.