Bonjour,
La question a peut-être (sûrement) déjà été posée, mais pourquoi l'orbite de l'ISS se trouve-t-elle à 360 Km au-dessus de nos têtes ? Pourquoi pas 300 ou 400 ou toute autre distance ?
Autre question: les satellites géostationnaires doivent-ils aussi se trouver à une certaine distance ou est-ce simplement une question de vitesse de rotation ?
Merci de répondre à mes questions idiotes de débutant.
pour la question un "on peut supposer" que c'est un compromis entre proximité et frottement atmosphérique.
pour les sats géostationnaires , c'est une simple question de mécanique céleste.
à 36000 kms au dessus de la terre, la période de rotation d'un sat est de 24 heures , il parait donc immobile SI
il est au dessus de l’équateur.
C'est plutot cela, la reponse correcteEnvoyé par leeuw_it
Variation de l'altitude moyenne de l'ISS au cours des annees... entre 1999 et 2006.
Credit: NASA / MSNBC sur quora.com
Je pense que depuis l'important rehaussement de 2011, elle est plutot a ~400km
Valeur actuelle: http://www.heavens-above.com/IssHeight.aspx
L'orbite se degrade avec le temps, par trainee atmospherique, il faut donc la rehausser periodiquement.
On ne la met pas trop haut, car cela coute plus cher de rehausser l'orbite et d'envoyer le ravitaillement.
T-K
Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 30/11/2015 à 09h47.
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
Merci pour vos réponses.
@PIXEL: pourquoi la période de rotation d'un stat est-elle de 24 heures à 36000 km ? Cela ne dépend-il pas (aussi) de sa vitesse ?
la vitesse d'un satellite détermine son altitude ( et lycée de Versailles)
pour l’orbite géostationnaire c'est 3 km / seconde
moins vite il sera plus bas, plus vite il sera plus haut , et ne sera pas géosynchrone dans les deux cas.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Orbite...9ostationnaire
Plutôt le contraire, non? (7 km/s en orbite circulaire basse...)
(Confusion entre vitesse linéaire et vitesse angulaire, j'imagine...)
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
j'me suis (un peu) pris les pieds dans le tapis....
SAUF QUE , si tu FREINE un sat géostationnaire , il va tomber et PRENDRE de la vitesse...
la mécanique céleste peut flanquer la migraine
C'est des fois présenté sous la forme de l'idée d'une "température négative": enlever de l'énergie aboutit à une vitesse plus élevée, donc à de l'énergie cinétique plus élevée. Mais l'énergie mécanique totale (cinétique + potentielle) a bien, elle, diminué...
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui mais si tu fais ça une seule fois a un seul endroit (le freiner), il sera plus lent qu'avant lorsqu'il reviendra à son apogée à 36000 km d'altitude.
Car l'altitude de son apogée, elle, ne changera pas tant que tu n'agiras pas dessus a son opposé, donc au périgée, pour descendre aussi cette altitude.
Le résultat, c'est que l’énergie globale de l'orbite aura diminué, si tu descends le périgée d'une orbite GEO comme tu le décris, quand bien même sa vitesse sera supérieure au périgée de celle qu'elle n'était avant sur aucun point de son orbite GEO circulaire.
Et comme cette énergie orbitale globale a diminué, il sera moins couteux de procéder a un changement d'inclinaison lorsque tu seras a l'apogée (mais surtout pas au périgée, toujours le pire endroit pour changer d'inclinaison orbitale), que de le faire lorsque l'orbite GEO est circulaire.
Allons même un poil plus loin : descendons le périgée carrément à 300 km en laissant l'apogée a 36000 km.
Et bien là, la vitesse au périgée sera très nettement supérieure (plus de 2 km/s) à celle d'une orbite circulaire de 300km.
Donc, si tu compares les vitesses orbitales aux mêmes altitudes dans les deux cas (36000/300 et 300/300, donc au périgée de la première et n'importe ou sur la deuxième), elle sera bien supérieure dans le cas de l'orbite excentrique 36000/300 que dans le cas 300/300.
Les lois qui gouvernent tout ça sont, au final fort simples et permettent d'appréhender très aisément les endroits ou tu dois manœuvrer pour obtenir un résultat a moindre frais (de deltaV).
Simplement, il faut oublier toute référence à ce qui se passe sur le plancher des vaches et se familiariser avec les lois de l'astronautique, qui sont finalement en faible nombre, et qui deviennent très vite naturelles avec un peu de pratique sur des simulateurs.
Simulateurs qui expliquent, font comprendre et illustrent bien mieux ça que ne peuvent le faire des équations ou des discussions orales ou écrites : il faut très peu de temps a un novice attentif pour être a l'aise avec ces bases en pratiquant un peu de simulateur spatial (genre Orbiter ou Kerbal Space Program).
Les affaires de synchronisation de rdv spatial sont tout de suite d'un autre niveau que les bases de la gestion d'une altitude ou d'une inclinaison orbitale : être là au bon moment et au bon endroit, c'est ça qui commence a demander un peu de "bouteille", et qui demande de savoir se servir d'instrument plus pointus à mettre en œuvre.
Mais tout ça, au final, la mécanique orbitale sous toutes ses formes, ça reste simplement des histoires de "cercles qui s'imbriquent".
Plus précisément d’ellipses qui s'imbriquent.
Ni plus, ni moins.
En particulier lorsque le référentiel gravitationnel reste identique comme dans le cas dont on parle ici (où on ne sort pas de la SOI terrestre).
Et quand tu changes de SOI (exemple un voyage terre/mars), ce ne sont plus des ellipses complètes mais des "bouts" d'ellipses a joindre les uns avec les autres (en sachant opérer, encore une fois, au bon moment).
Restons superficiel pour ne pas fâcher
sachant que ton graphique (fort interessant au demeurant), masque un fait incontournable : il ne suffit pas d'une seule accélération pour rehausser une orbite, il en faut deux.
Le graphique montre l'altitude moyenne de l'ISS au cours de son orbite, il ne montre pas les différences apogée/périgée, qui peuvent dépasser parfois plusieurs dizaines de km.
On parle ici d'altitude moyenne et non d'altitude absolue.
Restons superficiel pour ne pas fâcher
je me suis fadé tout ça en prépa... et j'ai un peu laissé sur orbite après !
mais ne noyons pas LEEUW
J'ai pas voulu complique, mais en effet. Par contre l'ellipticite n'est pas enorme. Tout au plus 20km
Credit: Wiki
T-K
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
l'orbite de base a été choisie pour permettre le meilleur compromis entre la desserte par les lanceurs américains et celles des russes.
Pour l'altitude moyenne ou pour l'inclinaison ?
Car l'inclinaison, c'est favorable aux russes et pour eviter un conflit accidentel avec la Chine....
T-K
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
Pour l'inclinaison, il me semble ce n'est pas vraiment un compromis, c'est imposé par la position de Baïkonour, non?
Je ne comprends pas. Les lancements à partir de Baïkonour amènent la possibilité de retombées sur le sol chinois pour l'orbite actuelle en cas de raté, à ce que je comprends.
Dernière modification par Amanuensis ; 01/12/2015 à 15h30.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
De ce que je me rappelle, lors de l'etablissement de l'orbite de l'ISS, et vu les vols frequents que cela necessitait, les lancements rates avaient en effet la possibilite d'arriver directement sur le territoire chinois, ...un peu trop directement. Alors qu'a 51º d'inclinaison, la retombee potentielle sur le territoire chinois se ferait pour un objet deja dans l'espace, et donc moins "offensif".
T-K
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
Ah!? Le minimum d'inclinaison est la latitude de Baïkonour, 46°. Au minimum strict, les fenêtres de tir sont fort étroites, et un peu plus d'inclinaison est utile. Il y aurait eu quelques degrés de plus pour ne pas survoler trop tôt la Chine?
Cela signifie aussi que les tirs ne se font que légèrement vers le nord, une fenêtre de tir sur deux est perdue?
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Habitudes geo-astro-politiques?, Mir avait exactement la meme inclinaison (51.6º).
T-K
Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 02/12/2015 à 08h00.
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
l'ISS est maintenu a une altitude entre 360 km et 410 km et 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'orbite a été relevé après la retraite des navettes.
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.
http://spaceflight.nasa.gov/feedback..._12_54_17.html
?? Elles étaient tirées directement "dans le plan", il n'y a pas de difficulté à cela si la latitude est inférieure à l'inclinaison.
(Pareil pour le désorbitage, pas besoin de changer de plan, suffit de choisir le bon moment pour arriver au sol à une latitude inférieure à l'inclinaison.)
Par rapport à une inclinaison à 28.5 j'imagine. (Edit: c'est ce qu'indique le lien en fait)ce qui réduit leur capacité d'emport de 6 tonnes.
Argument positif, oui. Mais que pèse-t-il devant les coûts de lancement? L'observation par des satellites ad-hoc doit être bien moins chère, non?
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.
Dernière modification par Amanuensis ; 02/12/2015 à 17h44.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
arghhh je pense que tu as fait un copier coller des absurdités du wiki dont il me semble me rappeler, en plus de l'article que tu mentionnes, qui est parfaitement correct et sur lequel il n'y a absolument rien a redire (normal, il est quand même fait par la NASA, lui...)
Les navettes, comme tout ce qui part de Cape Canaveral, ne devaient absolument pas changer de plan orbital pour rejoindre la station.
Ce qui est tiré de Cape Canaveral a 2 fenêtres de tir par jour (bien que, dans les faits, seule la node montante soit utilisée), et part directement sur l'inclinaison orbitale de l'ISS.
Évidemment que TOUT les endroits de la terre qui sont compris entre 51.6° nord et 51.6° sud peuvent DIRECTEMENT accéder a l'inclinaison orbitale de l'ISS sans avoir AUCUNE correction d'inclinaison a faire.
Il suffit de tirer au bon moment et avec la bonne inclinaison.
Le bon moment, c'est le moment ou la node orbitale passe au dessus du pas de tir (en fait à la moitié du temps que met l'engin a finaliser son orbite, avant que la node ne lui passe au dessus, car la mise en orbite ne se réalise pas en une seule petite seconde mais en 8mn pour le Shuttle, en ce qui concerne la première phase, jusqu'au largage du reservoir ventral, donc tir à 4 mn avant la node) et pour connaitre l'inclinaison de tir on se sert de ces formules :
- Azimuth approché = arcsin (cos (inclinaison_orbitale_désirée) / cos (latitude_du_tir))
précis a 4 ou 5 degrés près (donc totalement inapproprié pour un engin réel qui n'a presque aucune marge)
- Azimuth réel = atan(tan(Azimuth approché) – VitesseTerrestre/(VitesseOrbiteFinale* cos(Azimuth approché)))
précis au 1/4 de degré près
Ce sont les formules utilisées pour le calcul de tir dans Orbiter Space Simulator (dont certains engins possèdent un calculateur spécifiquement dédié a cet usage pour les gros boulets en math comme moi), mais la NASA utilise une formule encore plus complète que ça qui prend en compte beaucoup de choses, afin de s'assurer que l'inclinaison finale de mise en orbite est systématiquement précise a ~ 0.1° près.
Car le Shuttle n'avait aucune marge d'erreur la dessus.
Chacun des points en dessous de 51°6' N (sachant que tout les pas de tirs mondiaux sont au dessus de l'équateur, et aucun en dessous) a donc deux fenêtres de tir par jour, sauf si on est pile a 51°6', dans ce cas on en a une seule par jour, de quelques minutes seulement (pas plus de 3 mn, dans ce cas).
La perte de charge utile du Shuttle n'est EN AUCUN CAS due a une nécessité de corriger l'inclinaison orbitale mais seulement due au fait le l'azimut de tir pour l'ISS a partir de Cape Canaveral est a ~42° / 136° (faites le calcul avec les formules ci dessus) et non a 90° donc qu'elle ne bénéficie pas a fond de l'effet de rotation de la terre.
Dans les faits, seul le tir a 42° est utilisé, pour des raisons que j'ignore... les deux étant parfaitement exploitables de la même façon, ça doit très certainement concerner des aspects techniques spécifiques au pas de tir, du genre "prévu pour tourner d'un seul coté" : le fameux roll de la navette (et d'Apollo à l'époque) au décollage, pour tourner l'engin a l'inclinaison désirée.
La perte n'était pas de 6 tonnes, c'est juste une aberration qui est écrite dans le wiki et pas du tout dans l'article que tu présente (tu as du faire un condensé des deux).
Je ne connais pas le chiffre précis mais ça doit être de 5 ou 7% du total de la CU : un chiffre qui reste relativement marginal.
A partir de Baikonour, les deux fenêtres de tir sont très rapprochées : les deux nodes orbitales passent au dessus du spatioport a un intervalle très court (pas plus de 3 ou 4 heures) puis il faut attendre longtemps (~ 20h) la prochaine occurrence... mais au moins il y en a deux, alors que si l'ISS était exactement sur l'inclinaison de Baikonour, il n'y en aurait qu'une seule par jour.
La précision de l'inclinaison de mise en orbite était une chose TRES importante, car le Shuttle n'était pas capable de corriger plus de 1° d'écart sans tomber a sec de réserve pour ses moteurs orbitaux (qui ne sont pas les SSME de mise en orbite), ce qui aurait signifié tout simplement l'impossibilité de remplir sa mission et de réaliser le rdv orbital.
En effet, les corrections d'inclinaison orbitale sur des orbites basses sont très couteuses en deltaV.
Alors que le changement d'altitude orbitale entre 185km (altitude de mise en orbite initiale) et 350km (orbite moyenne de l'ISS) ne coute qu'une poignée de dizaine de m/s (aux alentours de 70 à 80 m/s)
Changement d'altitude auquel il faut additionner l’accélération, d'une valeur quasi identique en m/s, lors du rdv, pour annuler la vitesse relative à l'ISS et donc "s'arrêter à coté".
Il est même carrément préférable d'élever considérablement l'apogée pour y procéder à une correction d'inclinaison, afin d'ensuite redescendre cette apogée, que de corriger l'inclinaison en restant en orbite basse.
C'est d'ailleurs ce principe qui préside à la mise en orbite GEO d'un satellite a partir de Baikonour : les russes créent une apogée de 3 fois (!!) l'altitude géostationnaire afin de procéder à la correction d'inclinaison à cet endroit avant de redescendre l'apogée une fois cette correction d'inclinaison effectuée.
C'est considérablement moins cher en deltaV que de procéder à un changement d'inclinaison a l'altitude GEO elle même : en effet, passer l'altitude orbitale de 36000 km a 100000 km est très peu couteux, ça ne demande que quelques dizaines de m/s alors que changer d'inclinaison, même à l'altitude GEO, coute plusieurs centaines de m/s.
Or, par définition, Baikonour n'est pas sur l'équateur et ne peut donc pas accéder a directement une orbite GEO (attention a ne pas confondre une orbite géostationnaire avec une orbite géosynchrone) sans opérer un changement d'inclinaison à un moment ou a un autre, CONTRAIREMENT au fait de pouvoir accéder directement a l'inclinaison orbitale de l'ISS vu que celle ci passe légèrement au dessus de Baikonour.
Le résultat, c'est qu'il est considérablement plus long de mettre en orbite GEO un satellite a partir de Baikonour qu'a partir de Kourou qui est quasiment a l'équateur et peut se permettre un tir direct vers l'orbite GEO (appelé un tir GTO, tir direct de transfert géostationnaire) avec éventuellement (éventuellement, car ce n'est pas toujours nécessaire d'avoir une orbite strictement géostationnaire, une orbite géosynchrone suffit pour 95% des cas) une toute petite correction d'inclinaison à l'arrivée, au lieu d'avoir à monter l'apogée puis de la redescendre comme le font les russes en perdant plusieurs jours avant d'atteindre l'orbite finale GEO.
D’où le succès commercial d'Ariane5 sur le marché GEO, dû à la position privilégiée de Kourou (5°13' N)
Au final, l'inclinaison de l'ISS permet non seulement a l'ISS d'être directement accessible a partir de Baikonour mais permet aussi de balayer 75% de la surface du globe terrestre.
Dans les faits, une inclinaison de seulement 46° aurait déjà permis a Baikonour d'accéder directement a l'ISS, avec seulement une fenêtre par jour, donc.
Si il y a un peu plus que ces 46°, c'est seulement dans un but scientifique, il n'y a aucune autre raison que ça, en tout cas absolument rien qui ne soit lié de près ou de loin aux chinois ou aux retombées en cas d'échec.
Restons superficiel pour ne pas fâcher
Si une contrainte est le risque de retombée sur le territoire chinois, est-ce que cela ne limite pas à la fenêtre de tir légèrement vers le nord ("montante")?
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Ce qui decide de l'inclinaison de tir, c'est uniquement et strictement l'inclinaison orbitale visée.
Ils n'ont pas posé l'ISS sur 51°6' pour éviter les retombées sur le territoire chinois en cas de fail de tir de baikonour, c'est uniquement pour des raisons scientifiques propres à la mission de la station.
Je rappelle d'ailleurs que cette inclinaison n'a pas été décidée par les russes mais par les USA, qui se foutent royalement des problèmes de ce genre que pourrait avoir la Russie.
Ils désiraient faire un partenariat avec les Russes, donc forcément, il devaient la mettre au dessus de Baikonour.
Et il se trouve qu'en la mettant un peu plus haut, ils couvrent beaucoup plus de territoire (75% de la planète et 95% des territoires habités).
Mais soyons clair : il est totalement exclu de tirer en dehors de l'inclinaison finale désirée pour ensuite corriger, comme je le dit plus haut, c'est épouvantablement couteux en deltaV et ça impliquerait de ne pouvoir envoyer en haut qu'une petite fraction de la CU qu'on peut envoyer avec un tir précis, car il faudrait alors consacrer une bonne part de la masse de cette CU a des ergols destinés a la correction d'inclinaison.
Donc ce choix d'inclinaison n'a définitivement rien a voir avec les chinois, ni d'une façon ni d'une autre.
Si il y avait ce genre de considération a prendre en compte (eviter de retomber chez les chinois), alors il aurait fallu, pour les russes, ouvrir un autre cosmodrome que Baikonour, seule et unique solution.
Cette histoire de retombée sur le sol chinois, je ne sais pas d'ou elle sort, mais elle me semble louche...
Les fail de baikonour, comme c'est déjà arrivé a un certain nombre de vaisseaux progress, retombent en sibérie, pas en chine.
Donc je ne sais pas d'où sort cette histoire...
Restons superficiel pour ne pas fâcher
Précisions : plus tu es proche de l'inclinaison orbitale lors du lancement (cad que ta latitude est très proche du chiffre de l'inclinaison orbitale), moins la différence entre node montante et descendante est importante.
Si elle est de 42/136 a cape canaveral, elle est beaucoup plus proche de 90° a partir de Baikonour (je ne me souviens plus ça fait longtemps que j'ai pas lancé du matos de la-bas), mais ça doit être du 85 / 95 a peu près.
Normal, a cet endroit, l'orbite est toute proche de passer de montante a descendante, donc l'inclinaison de tir est proche de 90° (inclinaison 0°).
Restons superficiel pour ne pas fâcher
Cela ne m'avait pas échappé...Précisions : plus tu es proche de l'inclinaison orbitale lors du lancement (cad que ta latitude est très proche du chiffre de l'inclinaison orbitale), moins la différence entre node montante et descendante est importante.
Oui, mais ça c'est l'état actuel, et peut-être dû au petit surplus d'inclinaison, et peut-être en plus à ne tirer que légèrement vers le nord.
Suffit de regarder sur une carte pour réaliser que cela se joue à assez peu, et donc que quelques degrés pourraient faire toute la différence.
Peut-on trouver une référence indiquant les paramètres d'un tir précis à partir de Baïkonour, montrant un tir "descendant"?
De la Nasa et d'autres textes, cf. liens donnés plus tôt dans la discussion.Donc je ne sais pas d'où sort cette histoire...
Dernière modification par Amanuensis ; 04/12/2015 à 11h52.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
je viens de faire le calcul, voici les éléments :
lat baikonour : 45.92°
vitesse de rotation de la terre a baikonour : 323.2 m/s
inclinaison ISS : 51.55°
vitesse ISS sur son orbite : 7699 m/s
ce qui donne au final un tir a 63.4° seulement (dans la version précise du calcul) sur la node montante... assez loin des 85° du carcharodonopifomètre...
Comme quoi il ne faut jamais s'avancer sur ces choses là, il faut vérifier...
Donc pour tirer une fusée vers l'ISS a partir de Baikonour en utilisant la node montante, on tire au 63.4°
peut etre bien que (et même certainement), comme les ricains, les russes ne tirent que sur la node montante, afin d'éviter effectivement "le problème chinois".
Sur mon tracé de MFD map, la trajectoire ne passe pas au dessus du territoire chinois, mais au sud de la sibérie pour retomber (redescendre) en gros au juste au dessus du japon.
Par contre, c'est clair que la node descendante passe vraiment pil poil en plein milieu de la chine.
Une bonne raison pour ne pas tirer sur cette node (dont j'ai la flemme de calculer l'inclinaison de tir...)
mais donc, avec la bonne node, aucun problème, faut juste mettre des bonnes moufles pour aller récuperer les morceaux en cas de fail.
... ce qui leur est déjà arrivé plus d'une fois...
Dernière modification par Carcharodon ; 04/12/2015 à 12h08.
Restons superficiel pour ne pas fâcher
bon j'ai plus le temps la , mais je posterais l'inclinaison de la node descendante.
un lien pour la méthode de calcul =>
http://orbiter.dansteph.com/download...ntation_fr.pdf
rubrique 11.0 : détermination de l'azimut de tir avec le DGIV
le bestiau a un calculateur intégré, mais je pense que tu t'en sortiras sans ça avec une calculatrice scientifique et les chiffres que je donne juste au dessus
Restons superficiel pour ne pas fâcher
En fait ça passe au dessus du sud de la Russie (juste au nord de la Mongolie), puis de la Corée du nord, puis ça coupe le Japon dans son 1/3 haut, sur la node a 63.4°.
mais pas au dessus de la Chine.
Alors que la descendante coupe la chine en 2 en plein milieu dans toute sa longueur.
Restons superficiel pour ne pas fâcher
Donc effectivement, les 51°6' de l'ISS éliminent ce genre de problème, alors que les 45°92' devaient poser problème...
effectivement...
Du coup ça ne survole plus du tout la chine... mais ça survole quand même la Corée du nord, sachant qu'a cette distance (c'est bien plus loin) si un truc retombe, il est déjà a une célérité suffisante (on est déjà a + de 5 km/s au dessus de la Corée du nord, je viens de faire un essai, même si c'était pas avec un soyouz, c'était un profil de lancement tout a fait comparable) pour partir en fumée à la rentrée atmosphérique avant de toucher le sol.
Et s'il tombe avant, donc moins vite, donc avec une quasi certitude de débris au sol, les débris restent en Russie.
ba j'avais jamais entendu parler de cette histoire... je croyais que c'était uniquement par but scientifique cette inclinaison de 51°6'
Restons superficiel pour ne pas fâcher
