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Solar sails are large and lightweight reflective structures that are propelled by solar radiation pressure. This chapter covers their orbital and attitude dynamics and control. First, the advantages and limitations of solar sails are discussed and their history and development status is outlined. Because the dynamics of solar sails is governed by the (thermo-)optical properties of the sail film, the basic solar radiation pressure force models have to be described and compared before parameters to measure solar sail performance can be defined. The next part covers the orbital dynamics of solar sails for heliocentric motion, planetocentric motion, and motion at Lagrangian equilibrium points. Afterwards, some advanced solar radiation pressure force models are described, which allow to quantify the thrust force on solar sails of arbitrary shape, the effects of temperature, of light incidence angle, of surface roughness, and the effects of optical degradation of the sail film in the space environment. The orbital motion of a solar sail is strongly coupled to its rotational motion, so that the attitude control of these soft and flexible structures is very challenging, especially for planetocentric orbits that require fast attitude maneuvers. Finally, some potential attitude control methods are sketched and selection criteria are given.
Epilepsy
(2010)
Von der Königlichen Höheren Maschinenbauschule Aachen zu den Ingenieurfachbereichen der FH Aachen
(2010)
75 Jahre Vereinsgeschichte
(2010)
In den letzten Jahren haben in Deutschland mehrere Bundesländer Studiengebühren eingeführt. Seitdem wird in der Politik heftig über das Für und Wider diskutiert. Von den Gegnern wird häufig das Argument vorgebracht, Studiengebühren seien sozial ungerecht und würden insbesondere einkommensschwache Bevölkerungsschichten von einem Studium abhalten. Bestätigt werden sie von den Zahlen aus Umfragen, denen zufolge über 70 Prozent derjenigen, die sich gegen ein Studium entscheiden, finanzielle Gründe für einen Studienverzicht anführen. Befürworter halten dem entgegen, Studiengebühren seien angesichts knapper öffentlicher Kassen unbedingt notwendig, da nur so die Qualität der Lehre aufrechterhalten bzw. verbessert werden könne. Zudem würden Studiengebühren die sozialen Bildungsbarrieren keineswegs erhöhen, was auch daran erkennbar sei, dass infolge der Studiengebühren die Zahl der Studierenden nicht zurückgegangen ist. Der vorliegende Artikel leistet einen Beitrag zu dieser Debatte, indem er die an einer Hochschule in Nordrhein-Westfalen gesammelten Erfahrungen mit Studiengebühren auswertet
Biomechanics studies biological soft tissue materials (growth, remodeling) in vivo. For this objective, the detailed information of material properties must be well defined to construct reliable constitutive models. In the paper, the bulge test is carried out with elastomers in order to develop a test method. Then, application of the test for soft tissue materials is straightforward due to the similarities between elastomers with soft tissue materials as proved in Holzapfel 2005, Ogden 2009. It means, after the preliminary experiments and parameter identification with rubber materials has been setup, experiments on soft tissue materials can be similarly carried out. Elastomers have a complex behavior which strongly depends on the largest previous load cycle. For simplicity we consider only the first loading.