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Sonde Spatiale



  1. #1
    TaylorRex

    Smile Sonde Spatiale

    Bonjour,

    Je suis un élève de 1ère SSI, et j'ai un TPE, sur les sondes spatiales, mais plus précisément, sur la sonde sonde Juno.
    J'aimerais donc, avoir des informations sur ces propulseurs ? et également, comment, je peux faire pour calculer les variations de la sonde, au fil des années, si cela est possible, en graphique.

    Merci beaucoup

    -----


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  3. #2
    bb98

    Re : Sonde Spatiale

    Bonjour et bienvenue !

    La sonde Juno qui doit se mettre en orbite autour de Jupiter dans quelques temps, dispose comme propulseur principal, d'un moteur LEROS. ( type 1b)

    On peut lire :
    http://en.wikipedia.org/wiki/LEROS

    Bien sûr, attendre d'autres avis

    Bonne chance pour le TPE

  4. #3
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    Le homesite de Juno, avec des animations d'enfer :
    http://missionjuno.swri.edu/
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  5. #4
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    homesite où on peut voir des animations pédagogiques rigolotes de Bill Nye dans la série "Why with Nye", autour de Juno.
    http://missionjuno.swri.edu/why

    Ça vaut le coup d’œil.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  6. #5
    TaylorRex

    Re : Sonde Spatiale

    Merci beaucoup de votre aide ! .

    Sinon, vous pourrez m'aider, j'aimerais faire un graphique (ou d'internet) sur la variation de la vitesse de la sonde juno, au fil des années (par années).

    Enfin, si cela est possible ?

    Merci

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    bb98

    Re : Sonde Spatiale

    Bonjour

    Attention, l'exercice n'est pas simple !

    Une vitesse est un VECTEUR : module et direction sont nécessaires : il FAUT définir le repère.
    Ainsi, par moments, la vitesse de la sonde par rapport à la Terre peut être très faible. Généralement,
    on donne la vitesse dans un repère héliocentrique

    La page :
    http://www.nasa.gov/mission_pages/ju...l#.Ux4ftM5miSp
    donne quelques pistes

    Bon courage

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  10. #7
    TaylorRex

    Re : Sonde Spatiale

    Bonsoir bb98,

    vous me dites que c'est compliqué de faire un graphique sur la variation de la vitesse (zut).
    J'ai essayé de chercher un graphique sur internet, mais, je n'ai pas trouvé.

  11. #8
    bb98

    Re : Sonde Spatiale

    Bonjour

    Je n'ai pas dit "compliqué"

    Il faut juste réfléchir à la notion de vitesse.

    Dire ; "la sonde a une vitesse de 5 km/s" est tout à fait insuffisant ! La sonde peut avoir une vitesse très faible PAR RAPPORT à la Terre , par exemple quand, pendant un bref moment, la Terre et la sonde ont des vitesses dans la même direction. Voilà pourquoi, généralement, on donne la vitesse par rapport au Soleil. On dit : "on donne toujours le repère dans lequel on calcule la vitesse". La vitesse est un VECTEUR qui a un "module" et une "direction".

    Le lien donné dans mon message précédant, donne lui même un autre lien vers des graphiques :

    See Juno's current position and velocity using NASA's Eyes on the Solar System 3D interactive or the NASA/JPL Solar System Simulator.

    Bonne chance

  12. #9
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    Décidément, ces histoires de "vitesse" ne sont qu'un frein a la compréhension des dynamiques orbitales...
    Parce que dans les faits, ce qui est important en astronautique trans-planétaire, ce sont les dates et les dV injectés, on y parle jamais de vitesse instantanées sauf pour émouvoir les foules... alors que c'est le cadet des soucis des opérateurs de sondes...

    L'objectif d'un vol spatial de ce type n'est pas de savoir quelle vitesse on doit atteindre, mais QUAND on doit tirer, en pointant le nez vers OU, et en injectant COMBIEN de dV.
    Tout reste abstrait pour qui ne raisonne pas de la sorte.

    Le seul chiffre éventuellement significatif est celui de la vitesse atteinte par la sonde après la poussée d'injection trans-planétaire : a combien va la sonde par rapport a un repère terrestre.
    c'est là qu'on voit du 10 km/s et quelques pour la lune, du 11 km/s et quelques pour mars, du pas loin de 13 km/s pour Jupiter (en tir direct sans fronde).

    C'est la aussi qu'on se rend compte qu'on peut gratter quelques km/s grâce aux frondes gravitationnelles afin d'économiser ce coco (et donc d'augmenter la masse et donc les performances de la sonde) pour faire le même vol.
    ... sachant que de toute façon on est obligé de fournir les 11 km/s minimum (deuxième vitesse cosmique) pour pouvoir quitter la SOI terrestre (sphere of Influence : sphère d'influence gravitationnelle, jusqu’à ~ 400 000 ou 500 000 km de la terre, la ou l'attraction solaire prend le dessus) avant de pouvoir espérer profiter d'une fronde.

    Et puis lorsqu'on parle de vitesse, c'est censé être pour aller plus vite...
    Or, les voyages avec frondes, qui obtiennent parmi les meilleures vitesses, sont des voyages très souvent plus lents, car il faut faire plusieurs fois le tour du système avant de vraiment partir !
    Partir, certes, plus vite que sans les frondes, mais c'est l'illustration parfaite de l'histoire du lièvre et de la tortue...

    Donc je persiste a dire que ces histoires de vitesse nuisent a une bonne compréhension des dynamiques orbitales, et donc des voyages inter-planétaires.
    Et pourtant... c'est un des sujets favoris concernant l'astronautique...

    Mais c'est vrai que rien n'est semblable a nos repères habituels dans cet environnement. Et c'est pour ça qu'il faut changer sa façon de voir pour mieux le comprendre.
    La vitesse, on s'en moque, sauf pour éventuellement la constater a la fin de la poussée d'injection et pour savoir combien de temps on doit pousser au "freinage" a l'arrivée (par exemple pour se mettre en orbite autour d'une planète).
    Dans les deux cas cités, les repères sont respectivement la planète de départ et la planète d'arrivée, la question du référentiel est donc évidente.

    Mais, a part pour la galerie, calculer la vitesse par rapport au soleil durant le transfert de Hohmann n'a aucun intérêt pour la mission.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  13. #10
    TaylorRex

    Re : Sonde Spatiale

    Merci beaucoup de votre aide ! .

  14. #11
    TaylorRex

    Re : Sonde Spatiale

    Vous aurez des informations des dates et les dV injectés ?

    Merci

  15. #12
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    C'est pas bien compliqué pour le principe général : une impulsion de départ, puis une correction a chaque fronde + des MCC (corrections en cours de route) si la trajectoire varie de trop par rapport au plan (corrections qui restent très faibles).
    L'injection initiale a du être juste de 11 km/s, pour uniquement quitter l'orbite terrestre MAIS en conservant quasiment la même énergie orbitale (cf le parcours de JUNO que j'espère que tu connais parfaitement avant de poser toutes ces questions), puis, l'astuce consiste a juste viser ou il faut pour profiter des frondes successives, c'est a dire juste de légères corrections pour passer dans le bon chat d’aiguille au périastre avec la bonne impulsion, ce qui va donner pil poil le jus qu'il faut pour se propulser jusqu'a la fronde suivante.

    je vais être assez clair quand même sur le sujet : ce vol est hautement sophistiqué.
    Il n'est PAS DU TOUT indiqué de faire un TPE sur ce trajet si complexe sans avoir a expliquer quantité de trucs que tu ne connais pas et qu'il te faudra apprendre, pour savoir de quoi tu parles.
    La meilleure preuve c'est que depuis le début tu vas a la pêche a la vitesse alors que c'est pas du tout ça qui est important dans ce type de vol.
    Ce qui est important, c'est les modifications de trajectoire opérées par les frondes et comment on obtient les dates de rdv de fronde... mais c'est vraiment pas en un topic que ça s'explique...

    Il faudrait que tu précises l'objectif du TPE car c'est pas clair.
    On a l'impression que tu ne sais simplement pas du tout où tu vas...
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

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  17. #13
    TaylorRex

    Re : Sonde Spatiale

    D'accord, merci beaucoup.

    Ne vous inquiétez pas, avant de poser toutes ces questions, je me suis très bien renseigner. Je connais parfaitement (enfin, ça peut aller) la trajectoire de la sonde Juno.

  18. #14
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    en plus j'ai carrément confondu la trajectoire de JUNO avec celle de Rosetta, désolé (j'étais encore sur un autre topic...)
    JUNO n'a fait qu'une seule fronde avec la terre, environ 2 ans après son départ, fronde qui l'a directement éjecté vers Jupiter.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  19. #15
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    Citation Envoyé par TaylorRex Voir le message
    Vous aurez des informations des dates et les dV injectés ?

    Merci
    sur le wiki, y a ça au fait (maintenant que je ne mélanges plus JUNO et rosetta...) =>

    Transit vers Jupiter et insertion en orbite (2011-2016)

    La sonde Juno est lancée par une fusée Atlas V 551, la version la plus puissante du lanceur. La fusée place la sonde sur une orbite elliptique dont l'apogée se situe à l'extérieur de l'orbite de la planète Mars. Alors que la sonde a bouclé la moitié de son orbite, deux manœuvres (Deep Space Maneuver ou DSM) destinées à modifier sa trajectoire sont réalisées à quelques jours d'intervalle vers le 28-30 septembre 2012 : le propulseur principal est mis à feu à deux reprises durant 33 minutes ce qui modifie sa vitesse de plus de 800 m/s. Sa nouvelle orbite lui permet de raser la Terre à basse altitude (800 km) environ deux ans après son lancement le 9 octobre 2013 ; l'assistance gravitationnelle de la Terre accélère la sonde de 7,3 km/s ce qui la place sur une orbite de transfert lui permettant d'atteindre Jupiter.

    Le transit vers Jupiter dure plus de deux ans et demi. La propulsion principale est utilisée à une dizaine de reprises avant et après le survol de la Terre pour effectuer de petites corrections de trajectoire. Six mois avant l'arrivée, vers janvier 2016, le fonctionnement des instruments est vérifié, ceux-ci sont calibrés. Les premières observations scientifiques sur le champ magnétique et les particules sont effectuées lorsque l'interface entre le vent solaire et la magnétosphère de Jupiter est atteinte quelques semaines avant l'arrivée à proximité de Jupiter. Lorsque la sonde aborde la planète géante début juillet 2016, un peu plus de cinq ans s'est écoulé depuis le lancement (schéma 3). La sonde se place sur son orbite finale en deux temps pour économiser du carburant. La première manœuvre de réduction de vitesse (Jupiter Orbit Insertion ou JOI) est réalisée en faisant fonctionner le propulseur principal durant 30 minutes ; elle permet d'insérer la sonde sur une orbite de 78 jours autour de Jupiter. Cette orbite est modifiée 106 jours plus tard en utilisant à nouveau le propulseur principal durant 38 minutes (Period reduction maneuver ou PRM) ce qui ramène l'orbite de la sonde à 11 jours. Une dernière manœuvre de correction est effectuée 7,6 jours plus tard pour parfaire l'orbite sur laquelle la sonde va travailler.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Juno_%28sonde_spatiale%29
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  20. #16
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    ...on voit que c'est sympa d'utiliser la fronde pour partir, mais qu'il faut faire un sacré freinage a l'arrivée : plus d'une heure de mise a feu juste pour obtenir l'orbite (qui reste quand même très elliptique, pas du tout circulaire, d'ailleurs vaut mieux pas pour la survie de la sonde, cf les explications sur le champ magnétique jovien) de 11 jours.

    Ça va aussi être le cas de Rosetta, qui va devoir réaliser une poussée de rdv conséquente pour s'arrêter près de sa comète afin de voler de conserve avec elle (pour y poser ensuite son lander).

    Pour JUNO, je pense qu'ils ont tout de même fait une fronde "négative" (qui fait perdre de l’énergie orbitale a l'engin au lieu de lui en faire gagner) a l'arrivée sur Jupiter, profitant de son énorme masse (contrairement a la comète de Rosetta d'une masse ridicule en comparaison) même si j'ai pas trouvé de références a ce sujet.
    exemple de fronde de freinage =>
    Swingby_dec_anim.gif
    Suivi de deux grosses poussées (totalisant plus d'une heure de mise a feu au total !!!).

    Oublies ce que j'ai dit au sujet de la trajectoire "trop compliquée" de JUNO que j'ai confondu avec Rosetta (sur laquelle je parles pas mal en ce moment, sur différents forums, ce qui m'a "enduit d’erreurs", mon topic #12 est totalement a coté de la plaque, encore désolé...)
    JUNO est au contraire un très bon exemple a prendre pour expliquer un trajet avec fronde, un exemple typique pas compliqué, bon choix !
    Dernière modification par Carcharodon ; 27/03/2014 à 14h22.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  21. #17
    Bluedeep

    Re : Sonde Spatiale

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Oublies ce que j'ai dit au sujet de la trajectoire "trop compliquée" de JUNO que j'ai confondu avec Rosetta !
    La trajectoire compliquée de Rosetta est quand même liée au changement de destination, le tir initial ayant été reporté, implicant un changement de destination (foutus cometes qui peuvent pas rester en place).

  22. #18
    Carcharodon

    Re : Sonde Spatiale

    Certes, mais pour effectuer le tir, tout n'y a été calculé QUE pour Rosetta : la date de tir et le parcours n'ont pas été "hérités" de l'ancien objectif.
    Donc on ne peut pas dire que la trajectoire compliquée est due au report, elle est bien due aux spécificités de la mission et à la trajectoire particulière de la comète visée.
    Trajectoire qui reste plutôt très cool pour une comète :
    - Elle ne passe pas trop près du soleil (périhélie supérieur à l'orbite terrestre)
    - faible périodicité
    - célérité relativement faible pour ce genre d'objet (car aphélie faible)

    En résumé, quel qu'ait été l'objectif cométaire, il aurait été de tout façon impossible de faire autrement que ce jeu de multiples frondes afin d'atteindre ce type de corps, pour y produire un rdv (donc pour obtenir une vitesse relative nulle).
    Il n'y avait pas d'autre choix, car on ne pouvait, sinon, disposer de la célérité adéquate grâce à la seule propulsion chimique classique.
    Bon, et puis les candidates ne manquent pas trop dans le système, pour ce genre de mission.
    Il doit y en avoir plusieurs par an je suppose (??)

    ... et à la fin, on va produire un déchet spatial (la sonde en fin de vie) avec une trajectoire cométaire dans le système !
    c'est maaaal
    En fait on s'en fout, s'il croise un jour la terre (ce qui n'est pas impossible vu la trajectoire qui risque de rencontrer des grosses perturbations un jour ou l'autre) et bien il cramera dans l'atmosphère.
    Ou bien il ira polluer le sol d'une planète quelconque, ce ne sera pas le premier.
    Et puis c'est le genre de truc qui peut mettre quelques millions d'années, voir plus, à se produire.
    Ça pourra peut être laisser une trace de notre passage sur terre (les humains) si une civilisation E.T. vient un jour nous visiter (grooosse spéculation, d'accord... ).

    Ce qu'il reste aussi à espérer (et ça on en parle pas trop), c'est qu'un dégazage intempestif ne vienne pas perturber la trajectoire de cette comète avant que la sonde ne la rejoigne.
    Ces corps sont tellement imprévisibles...
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

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