天和核心舱外边的CMG

不仅如此，“问天”实验舱里也装有几个这样的陀螺，它们同样用于姿态控制。

我们经常在电视里看到天宫空间站，它都是以“腹部”对着地球、“背部”朝向太空（又称“天顶”）。但是你知道吗？无论我们向太空发射什么样的航天器，它都不会保持其中一面朝向地面，从地面看上去它是每飞一圈翻一个“跟斗”。

卫星会保持自己的角动量

太空中飞行的所有物体，在没有外力作用时都会保持自己的角动量，这是物体的基本特性。

为了维持对地观测与通信，空间站需要将一部分天线始终指向地面，而另一些天线始终向上对着地球同步轨道卫星；天宫空间站以41.58°的倾角绕地球飞行，也需要将最坚固的部分始终朝向可能有流星撞击的方向。加上其它一些因素，我们需要让它始终以“腹部”朝向地球。其实上对于空间站自身而言，它每绕地球转一圈都要翻一个跟斗。

空间站每绕地球一周就要翻个跟斗

有朋友说，这很简单啊，我们只需要在空间站的前面向下施加一个力，让它每90分钟翻转360°，这样从地面看起来就始终是肚皮朝下了。

这是个很聪明的想法。同时我们还需要考虑到空间站其实是在稀薄的空气中飞行，为了将巨大的太阳翼始终对着太阳，它需要让太阳帆板旋转，这个旋转的力会作用到空间站自身，并且它受到空气阻力每一刻都在发生变化。

另外，飞船的对接与脱离、空间站里航天员的每一次移动都会将力量传递给空间站，从而改变它的姿态，尽管有时候力量很轻微，却依然会对太空微重力实验造成干扰，所以我们需要经常性地启动发动机来控制空间站的姿态。

天舟飞船启动姿态控制发动机调姿

开启姿态控制发动机就需要消耗燃料，国际空间站每绕地球转一圈要22公斤推进剂用来调整姿态，一天就得340公斤，尽管推进剂本身很便宜，但将它们送上太空却很昂贵，这钱烧不起。

使用力矩陀螺就可以解决这个问题。

陀螺在高速旋转时拥有稳定的角动量，当我们改变陀螺旋转轴的角度或速度时，因为系统动量矩平衡，它会向外输出一个反扭矩。