Trả lời: Robert Frost, làm việc tại NASA
Những bánh đà phản lực tạo ra moment lực triệt tiêu những moment khác đang làm ảnh hưởng tới vị trí của trạm vũ trụ. Bằng cách điều chỉnh moment động lượng, họ có thể điều chỉnh trạm vũ trụ theo ý muốn.
Moment động lượng (H) được tính bằng tích của moment quán tính (I) và vận tốc góc (omega). Giá trị của moment quán tính phụ thuộc vào tính chất vật lý của đĩa quay (khối lượng, kích thước, hình dạng). Với hầu hết bánh đà phản lực thì các giá trị đó không đổi. Còn vận tốc góc chịu ảnh hưởng bởi tốc độ và chiều quay của đĩa quay, những giá trị này có thể dễ dàng thay đổi bằng cách tăng hoặc giảm công suất động cơ đĩa quay.
Moment xoắn (τ) được tính bằng tỉ số của sự thay đổi moment động lượng và khoảng thời gian moment động lượng thay đổi.
Trong lúc moment động lượng của đĩa quay thay đổi, có một moment xoắn được sinh ra. Moment đó là lực xoắn tạo ra chuyển động quay.
CMGs (Control Moment Gyroscopes – Con quay hồi chuyển kiểm soát moment) trên ISS được dùng để điều chỉnh vị trí, hoạt động theo nguyên lý tương tự như trên. Nhưng thay vì điều chỉnh tốc độ của đĩa quay để tạo moment xoắn thì họ thay đổi hướng của các đĩa quay.
Trên trạm vũ trụ có 4 đĩa quay với tốc độ 6600 rpm (vòng/phút). Có thể thấy, nếu những CMG có hướng như hình ở bên trái thì tổng moment động lượng bằng 0. Bởi moment động lượng của cặp CMG1 – CMG 4 triệt tiêu nhau, CMG2 – CMG3 cũng triệt tiêu nhau.
Nếu ta từ từ chỉnh những đĩa quay hướng lên trên, một moment xoắn sẽ được tạo ra trong quá trình gimbal đổi hướng đĩa quay. Nhưng khi cả 4 CMGs đều chỉ về 1 hướng thì ta nói CMGs đã bão hòa và không tạo thêm moment xoắn nữa.
Để giảm độ bão hòa của cả hệ thống, gimbal sẽ nhận được lệnh đảo ngược quá trình điều chỉnh các CMG (Hình 4 nhưng điều chỉnh theo trình tự từ phải qua trái). Trong quá trình đó, các động cơ đẩy trên trạm vũ trụ sẽ được kích hoạt để triệt tiêu những moment tạo thêm.
Về lý tưởng thì quy tắc điều chỉnh gimbal (steering law) sẽ không bao giờ để cụm CMG bão hòa. Bằng cách tìm được vị trí trên quỹ đạo mà ở đó các moment đều tự cân bằng với nhau. Vì vậy mà đôi khi các gimbal hướng tất cả đĩa quay vào hoặc ra để tự triệt tiêu moment.
*Gimbal: Thiết bị có điều chỉnh đĩa quay chĩa về bất cứ hướng nào cần.
