Effet Oberth

[Centaury]

Bonjour, je me suis posé cette question il y a peu de temps: Pourquoi lorsqu'une sonde spatiale est lancée sur une trajectoire de rencontre avec Vénus depuis l'orbite basse Terrestre, il suffit de l'accéléré seulement d'environ 400 m/s de plus que la vitesse de libération Terrestre tandis que si on la propulse sur la même trajectoire de rencontre avec Vénus mais depuis une orbite Solaire identique à celle de la Terre (même apogée,périgée) le delta v nécessaire sera beaucoup plus élevé (environ 2-2,5 km/s) ?

Après quelques recherches ce serait l'effet d'Oberth qui ferait en sorte de transformer ce 400 m/s en un changement de vitesse héliocentrique beaucoup plus élevé et alors d'expliquer cette différence de delta v dans mon exemple.

D'après ce que j'ai compris de l'effet d'Oberth pour un changement de delta v donné le gain d'énergie sera plus élevé plus la vitesse initiale sera élevée.

Pour mon exemple, quand la sonde spatiale exécute sa manœuvre elle a une certaine vitesse par rapport à la Terre (celle en orbite basse 7,8 km/s) et du fait de sa position lors de sa manœuvre propulsive sa vitesse relative par rapport au Soleil est inférieure à la vitesse de la Terre autour du Soleil alors si elle a une vitesse plus lente par rapport au Soleil je comprends pas comment l'effet d'Oberth peut lui permettre d'avoir un gain de delta v ?

Merci !
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[gts2]

Bonjour,

Un calcul à la louche donne, si on impose par rapport à la vitesse de libération , une vitesse par rapport à la Terre assez loin de celle-ci de ce qui donne avec votre 400m/s conduit à 3 km/s proche des 2,8 km/s nécessaire.

Remarque : il faut bien que la vitesse du satellite (par rapport au Soleil) soit inférieure à la vitesse de la Terre par rapport au Soleil pour atteindre Vénus.

[gts2]

Remarque : les 400 m/s sont par rapport à la vitesse de libération (11,2 km/s) alors que la vitesse sur l'orbite est de 7,8 km/s, donc cela donne donne un écart de vitesse par rapport à la vitesse sur l'orbite de 3,8 km/s

[Centaury]

Merci gts2 !

Est-ce que le gain de delta v gagné grâce à l'effet d'Oberth fonctionne uniquement lors d'un changement de sphère d'influence (Terre à l'orbite Lunaire, Terre à l'orbite Solaire...) ?

J'avoue avoir un peu de difficulté à comprendre l'effet d'Oberth dans cette situation de manière plus intuitive.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Pour simplifier, on suppose une faible variation de masse.
La variation de vitesse est liée à la force (constante) et à la durée d'action . Un donné correspond donc à une durée donnée de fonctionnement.
Le gain vient du fait que si la force agit sur un corps à plus grande vitesse, comme la puissance c'est force x vitesse, la variation d'énergie cinétique est plus importante : .

Donc l'effet a lieu à l'instant t de l'allumage, ce n'est pas lié au changement de sphère d'influence (même si c'est cet effet global qui a un sens pratique) si j'ai bien compris l'effet Oberth que je découvre.

[Centaury]

Merci pour ton aide