Bonjour,
Pourquoi est-il plus facile de mettre en orbite une fusée en la tirant vers l'Est?
Bénéficions nous de la rotation de la Terre allant d'Est en Ouest? Le champ de gravité agit-il comme une corde, même quand l'engin se trouve dans le vide spatial, hors de l'atmosphère?
Si je tire vers l'ouest, est-ce donc plus difficile d'atteindre une orbite, consomme-t-on plus de carburant?
Aller vers l'ouest ne serait pas un moyen de freiner alors qu'on est en orbite?
Merci d'avance.
Bonjour,
C'est exactement cela.Envoyé par EspritTordu
Pas compris ta formulation. (on ne voit pas le rapport entre gravité et atmosphère ici).Le champ de gravité agit-il comme une corde, même quand l'engin se trouve dans le vide spatial, hors de l'atmosphère?
Dans un cas (tir vers l'est) tu béneficie d'un delta-V de 1670 km/h, dans l'autre cas, tu as une "dette" de delta-V de 1670 km/h => par définition si tu met en orbite dans le mauvais sens, tu vas consommer sensiblement plus.Si je tire vers l'ouest, est-ce donc plus difficile d'atteindre une orbite, consomme-t-on plus de carburant?
Incompréhensible.Aller vers l'ouest ne serait pas un moyen de freiner alors qu'on est en orbite?
Le gain est celui de la vitesse initiale par rapport au référentiel géocentrique, vitesse due à la rotation de la Terre, pas à la gravité.
Si on lançait une fusée à partir d'un avion allant à 900 km/h vers l'est on gagnerait cette même vitesse (en plus), car cela participe à la vitesse initiale.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Je pense, sans etre certain (mais je ne vois pas pourquoi ils n'en profiterait pas), que c'est d'ailleurs utilise par les lancements de Pegasus.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pegasus_%28fus%C3%A9e%29
T-K
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
Cela paraît clairement sous-entendu dans le Wiki anglophone:
(Si on prend 30000 km/h comme vitesse orbitale, 3% = 900 km/h)The aircraft serves as a booster to increase payloads at reduced cost. 40,000 feet (12,000 m) is only about 4% of a low earth orbital altitude, and the subsonic aircraft reaches only about 3% of orbital velocity, yet by delivering the launch vehicle to this speed and altitude, the reusable aircraft replaces a costly first-stage booster.
Dernière modification par Amanuensis ; 27/05/2014 à 14h34.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Un diagramme montrant le gain en vitesse en tirant vers l'Est, pour quelques sites de lancement (Vitesse en m/s) :
Crédit : Atlas de Géographie de l'Espace - Fernand Verger - chez Belin
vitesse sites lancement.jpg
Kourou est idéalement placé :
- Pour réaliser des tirs d'orbite géostationnaire vers l'Est (au dessus de l'Atlantique), à seulement 7° au dessus du plan équatorial
- Pour réaliser des tirs d'orbite polaire vers le Nord (Au dessus de la Mer des Caraïbes)
kourou_angle tir_small.gif
kourou_small.jpg
Le site de Plessetsk, très haut en latitude réalise des tirs pour les satellites d'orbite polaire, dont la trace au sol balaie la surface de la Terre orbite après orbite, à plus ou moins grande vitesse suivant l'angle de précession de l'orbite (Satellites de surveillance de la Terre, satellites espions ..)
Bintang
Un petit aparté avec l'exemple de l'orbite inclinée choisie pour l'ISS
Wiki : Pour permettre l'intégration de la Russie dans le programme, la NASA décide que la station sera placée sur une orbite d'inclinaison 51,6° permettant aux vaisseaux Soyouz et Progress, aux capacités de manœuvre limitées, de desservir la station spatiale sans changer de plan d'orbite. Les navettes spatiales qui partent du centre spatial Kennedy (inclinaison 28,5°) doivent par contre changer de plan d'orbite ce qui réduit leur capacité d'emport de 6 tonnes. L'inclinaison élevée présente un avantage pour les travaux relevant de l'observation de la Terre : la superficie de la Terre survolée est augmentée de 75 % par rapport à l'inclinaison optimale pour les navettes et couvre 95 % des zones habitées.
Crédit Atlas de géographie de l'Espace - Fernand Verger - Belin
baikonour_small.jpg
kennedy_small.jpg
Bintang
Bonjour,
Je pense plutôt, à l'inverse, que la terre tourne d'Ouest en Est. Ce qui justifie mieux un gain de vitesse de la fusée tirée vers l'est. La compréhension ou non du phénomène d'entrainement est-elle liée à cette confusion initiale ?
Cordialement.
Bien vu !
Mais le gain de vitesse n'est du que parce je tire depuis le sol et que j'ai déplacé en bateau ma fusée jusqu'à l'équateur ; ensuite le phénomène n'a plus lieu : si je suis en chute libre hors atmosphère, je n'ai pas de vitesse radiale, que je choisisse une vitesse orbitale à l'est ou à l'ouest cela ne change rien?
Oui c'est cela ce qui donne à la surface un soleil qui se couche à l'ouest et se lève à l'est!
Une fois que tu as tiré, tu as communiqué un delta V via ta fusée qui va s'additionner à celui déjà communiqué par la rotation de la terre (j'ai parlé plus haut de 1670 km/h, ce n'est pas exact, c'est la valeur à l'équateur, hors on tire un peu plus haut).
Vitesse radiale par rapport à quoi ? Par rapport à un référentiel geocentré ? oui, et alors ?
Imaginons que ta fusée communique un delta-v de 30 000 km/h, si tu tire vers l'ouest, tu as une vitesse d'injection de 30 000 - 1670, vers l'est de 30 000 + 1670; il est évident que la deuxième solution est préférable (en réalité la vitesse cible est connue, le delta-v fournit par le tir vers l'est permet ou d'augmenter la masse ou de limiter le carburant, ce qui d'ailleurs revient au même). Je ne comprends pas ce qui te pose problème ici ?
Vitesse radiale?? Une chute libre peut avoir aussi bien une vitesse radiale que tangentielle. Et dans le contexte la vitesse orbitale est essentiellement tangentielle. La vitesse initiale due à la rotation de la Terre est essentiellement tangentielle, et se "convertit" en vitesse tangentielle orbitale.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Je crois que ce qu'il veut dire, c'est que si l'on considère un objet hors de l'atmosphère, l'énergie nécessaire pour le mettre en orbite ne change pas que l'on choisisse de le faire aller vers l'est ou l'ouest, la rotation de la Terre ne lui donnant plus une direction préférentielle
Bonjour
Il n'est pas "plus facile" de tirer vers l'EST; c'est juste un choix pour "profiter" d'une économie en ajoutant la vitesse de la Terre. C'est aussi la raison du choix
de lieux de tirs proches de l'équateur.
De nombreux tirs sont effectués vers le NORD par exemple, pour créer des orbites polaires pour des satellites d'observation de la Terre. Bien sûr, il faut alors
créer toute la vitesse nécessaire avec la fusée.
Bonnes lectures
Pire, pour une orbite polaire faut compenser la vitesse initiale donnée par la Terre si le site de lancement n'est pas sur un pôle (et il l'est rarement).
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
La différence c'est que vers l'est une partie de l'énergie est fournie grauitement par la rotation de la terre alors que dans l'autre sens c'est le contraire. (elle en "prélève").Je crois que ce qu'il veut dire, c'est que si l'on considère un objet hors de l'atmosphère, l'énergie nécessaire pour le mettre en orbite ne change pas que l'on choisisse de le faire aller vers l'est ou l'ouest, la rotation de la Terre ne lui donnant plus une direction préférentielle
C'est cela même! Si je lance une fusée depuis un ballon stratosphérique (l'air ne freine pas ici!!!), il n'y a pas de raison qu'elle aille à l'ouest ou à l'est pour la mettre en orbite?Bonjour,
Je crois que ce qu'il veut dire, c'est que si l'on considère un objet hors de l'atmosphère, l'énergie nécessaire pour le mettre en orbite ne change pas que l'on choisisse de le faire aller vers l'est ou l'ouest, la rotation de la Terre ne lui donnant plus une direction préférentielle
Pourtant quand on lance la fusée depuis le sol, le début d'ascension est perpendiculaire au sol, l'inclinaison donnant une vitesse tangentielle orbitale ne commence que lorsque la fusée est haute dans l'atmosphère?
C'est pour cela que pour les satelites espion, qui sont en général sur des orbites plus ou moins géosynchrones, les américains utilisent la base de Vandenberg, mieux située que Cap Kennedy pour cet usage.
Oui, mais pas vertical par rapport à un référentiel géocentré. Et c'est par rapport à ce référentiel géocentré que se calcul la vitesse pour insertion orbitale.
La partie ascensionnelle n'est là que pour sortir de l'atmosphère au plus vite (c'est dans le sens vertical qu'il y en a le moins à traverser!). Le plus gros, et de loin, de la vitesse à donner est tangentielle. Quand on cherchera à mettre des satellites en orbite autour de la Lune en les tirant de la Lune, on les tirera quasiment à l'horizontale, l'absence d'atmosphère supprimant l'intérêt d'un tir vertical.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Voulez-vous dire, à titre d'exemple, et là il semblerait que vous avez donné la réponse au questionnement initial, que dans le cas où on souhaite une montée exactement verticale, il faut que cette verticalité soit vérifiée à chaque instant de la montée? Et que pour qu'elle le soit, il faut que la fusée ait pris, dés l'origine du tir, une inclinaison par rapport au sol qui va compenser exactement la rotation de la terre jusqu'à retrouver, en sortie d'atmosphère (c'est un schéma), une linéarité entre fusée, pas de tir, et centre de la terre?
Cordialement.
Dernière modification par petitstick ; 28/05/2014 à 00h32.
Je voulais dire que pour mettre en orbite il fallait donner une vitesse tangentielle.
Comme je l'indiquais en prenant le cas de la Lune, sans atmosphère le moindre coût est de tirer quasiment horizontalement (sur l'équateur et vers l'est). Avec une atmosphère cela entraînerait une grosse perte par traînée.
Si on tire assez proche de la verticale c'est (principalement) pour sortir de l'atmosphère au plus vite.
Mais c'est un compromis, les tirs ne sont pas exactement verticaux, difficile de faire faire un virage à 90° une fois sorti de l'atmosphère.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Pour illustrer le propos (toujours crédit 'Atlas de géographie de l'espace' - chez Belin) :
- Jusqu'à la séparation du 2ème étage : Environ 5° de latitude sont parcourus vers l'Est (Phase d'ascension)
- 3eme étage : 50° de latitude, 10 fois plus, sont parcourus vers l'Est (phase d'acquisition de la vitesse orbitale tangentielle).
Bintang
Erraturm : Lire 'Longitude' et non 'latitude', bien sûr
Au niveau de l'équateur, 1° de longitude c'est environ 110 km
Dernière modification par bintang ; 28/05/2014 à 09h30.
Bintang
Si je suis à l'équateur, je suis bien perpendiculaire à ce référentiel, non? Après peut-être pas?
J'ai un peu de mal à comprendre, je vais prendre un autre exemple que celui de mon ballon stratosphérique et l'envoi depuis sa nacelle d'une fusée à l'est où à l'ouest. Prenons une sonde qui vient de je ne sais où et qu'on veut mettre en orbite sur la Terre (un peu comme Cassini et Saturne), de quel côté je choisis : Est où Ouest : peu importe dans ce cas?
Dans ce cas en effet; encore une fois le tir vers l'est donne un avantage énergétique si on tire DEPUIS LA TERRE (ça semble pourtant évident).
Cela importe (ou devrait). Un tir vers l'est donne 0,5 km/s en héliocentrique. Selon l'heure c'est dans une direction favorable ou non. À l'heure favorable, cela va s'additionner aux 30 km/s de vitesse orbitale de la Terre.
(Pour des tirs comme Cassini ou New Horizons, la sonde quitte la banlieue terrestre tangentiellement à la trajectoire de la Terre, même idée que tirer vers l'Est, à une échelle supérieure...)
Du moins c'est ce que j'aurais pensé. Mais New Horizons, qui a été tiré immédiatement au-delà de la vitesse de libération solaire, a été tiré à 14h00 locales, et non vers minuit comme je m'y serais attendu. J'aurais cru que cela faisait une perte de 1 km/s, ce qui est loin d'être négligeable.
Il y a quelque chose qui m'échappe... Peut-être à cause d'un effet de la gravitation terrestre?
Dernière modification par Amanuensis ; 28/05/2014 à 11h36.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Euh ... j'avais compris sa question comme étant le cas de la mise en orbite d'une sonde "venant d'ailleurs" pas tirée depuis la terre (c'est comme ça que c'était formulé sauf erreur de ma part).
Effectivement, j'ai mal lu, j'ai interprété sur "comme Cassini", pensant au tir de Cassini
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
