Els magnetopares són conjunts d'electroimanes disposts per a produir un camp magnètic rotacionalment asimètric (anisotrópico) sobre un àrea extensa. Eixe camp es controla activant o desactivant el fluix de corrent a través de les bobines, generalment baix control de retroalimentaació computarizado. Els propis imans estan ancorats mecánicament a la nau, de modo que qualsevol força magnètica que eixercixquen sobre el camp magnètic circumdant donarà lloc a una força magnètica inversa i, com a resultat, un parell mecànic sobre el centre de masses de la nau. Açò fa possible girar lliurement la nau en un gradient local conegut del camp magnètic usant energia elèctrica solament.
El dipol magnètic generat per un magnetopar s'expressa per mig de la següent fòrmula:
a on n és el número de regressos del cable, I és la corrent suministrada i A és l'àrea vectorial de la bobina. El dipol interactua en el camp magnètic generant el següent parell:
a on m és el vector del dipol magnètic, B és el vector del camp magnètic (per a una nau espacial és el vector del camp magnètic de la Terra) i τ és el vector del parell generat.
La construcció d'un magnetopar es basa en la realisació d'una bobina en una determinada àrea i número de regressos segons les prestacions requerides. No obstant, existixen diferents formes d'obtindre la bobina depenent de l'estratègia de construcció. De tal forma, es poden trobar tres tipos de magnetopares, aparentment molt diferents entre sí pero tots basats en el mateix concepte:[1]
Magnetopar de núcleu d'aire
Comprén el concepte bàsic de magnetopar, un cable conductor envolt al voltant d'un soport no conductor ancorat al satèlit. Este tipo de magnetopar pot proporcionar un dipol magnètic consistent en una massa i càrrega acceptables.
Bobina integrada
Es construïx creant una traça en espiral dins dels PCB dels panels solars que genera l'efecte de bobina. Esta solució és la que menys impacte té en el satèlit ya que està completament continguda dins dels panels solars. No obstant, per l llímit físic de la gruixa de la placa i a la presència d'atres circuits i components electrònics, no és possible alcançar un elevat valor del dipol magnètic.
El telescopi espacial Hubble utilisa quatre barres de torsió de ferro de Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist. com a part del seu sistema de control d'apuntat.[2] Barra de torsió
Esta és la solució més eficient. Un cable conductor s'envol al voltant d'un núcleu ferromagnético que es magnetiza quan és excitat per la bobina, generant aixina un dipol considerablement més alt que les atres solucions. No obstant, la desventaja és la presència d'un dipol magnètic residual, que permaneix inclús quan s'apaga la bobina, per la histéresis en la curva de magnetisació del núcleu. Per lo tant, és necessari desmagnetizar el núcleu en un procediment específic. Adicionalment, la presència del núcleu (de metal pesat, generalment) sol supondre un aument de la massa del sistema.
Per lo general, s'utilisen tres bobines, encara que les configuracions reduïdes de dos o inclús un sol iman poden ser suficients si no es necessita un control total d'actitut o quan les forces externes, com la resistència asimètrica, permeten un control reduït. El conjunt de tres bobines sol adoptar la forma de tres bobines perpendiculars, perque esta configuració iguala la simetria rotacional dels camps que poden ser generats; no importa cóm es coloquen el camp extern i la nau entre sí, sempre es pot generar el mateix parell aproximadament, tan sol usant diferents cantitats de corrent en les tres bobines.
Mentres la corrent passe a través de les bobines i la nau espacial encara no s'haja estabilisat en una orientació fixa sobre el camp extern, la nau continuarà rotando.
Els satèlits molt chicotets poden usar imans permanents en lloc de bobines.
