Un volante de inercia giratorio montado internamente en una nave espacial que cambia o mantiene la actitud intercambiando momento angular entre la rueda y la nave sin consumir propelente.

Principio

Funciona por conservación del momento angular: variar la velocidad o sentido de giro de la rueda produce un cambio igual y opuesto en la actitud de la nave.

Demostración

Un microsatélite de observación terrestre emplea tres ruedas de reacción montadas ortogonalmente para apuntar su instrumento óptico a un objetivo y mantener estabilidad a nivel de segundos de arco durante las tomas.

Aplicación incorrecta

Usar ruedas de reacción como único método para eliminar el momento acumulado por perturbaciones externas (por ejemplo, el par por radiación solar) sin una estrategia de descarga de momento, lo que conduce a saturación y pérdida de control de actitud.

Consecuencia

Proporcionan apuntado suave y de bajo disturbio y mantenimiento de actitud a largo plazo sin consumir propelente, permitiendo operaciones científicas y de comunicaciones de alta precisión.

Inversión

Sustituir ruedas de reacción por propulsores para la misma tarea de apuntado implica consumo de propelente y control por impulsos a cambio de torque interno continuo; los propulsores imponen momento externo, a diferencia de las ruedas.

Límite

Eficaces para apuntado fino y necesidades de par moderadas; quedan excluidos escenarios que requieran giros rápidos de gran ángulo, par sostenido elevado o gestión de momento externo (las ruedas se saturan y no pueden descargar momento por sí solas).

Tensión semántica

Contraste con los Control Moment Gyros: ambos generan torque de actitud internamente, pero las ruedas de reacción cambian magnitud de giro mientras que los CMG vectorizan el torque por movimiento de cardán; ambos pueden confundirse al describir actuadores internos de actitud.

Síntesis

Una rueda de reacción es un actuador interno compacto de intercambio de momento para el control de actitud de precisión de naves espaciales, que usa cambios en la velocidad de giro para producir torques finos, adecuado para apuntados prolongados pero limitado por saturación y capacidad de torque.