La satellisation, de la fusée à la mise en orbite

Résumé du document

Le 4 octobre 1957, à vingt-deux heures vingt-huit, le premier satellite artificiel, Spoutnik 1, était lancé dans l'espace de la base de Baïkonour en URSS. Cinquante ans plus tard, nous avons assisté au décollage d'Ariane-5, depuis la base de Kourou en Guyane française, le samedi 18 décembre 2004, à dix-sept heures vingt-huit, heure de Paris. Pendant ce demi-siècle, les techniques de satellisation sont devenues plus pointues, plus efficaces et plus fiables. La fusée, élément essentiel de la satellisation, a connu de nombreuses modifications au fil du temps, mais le fondement même de sa propulsion n'a pas évolué. La quête de la perfection a entraîné une optimisation d'éléments comme le moteur-fusée et une recherche frénétique des meilleurs couples d'ergols, dégageant le plus d'énergie. Cet aspect technique détaillé, nous pourrons nous intéresser à la théorie de la satellisation et, par la même, nous attacher à montrer la complexité d'un tel phénomène.

Extraits

[...] Les composants du système sont soumis à de rudes contraintes. Pourtant aucune erreur n'est permise, puisque dans l'astronautique la moindre anomalie se transforme en catastrophe comme cela a été le cas pour columbia. Etude chimique a. Réaction d'oxydoréduction Le but d'un moteur est donc d'éjecter les gaz à la vitesse la plus élevée possible, afin de fournir la poussée nécessaire au décollage du lanceur. L'énergie nécessaire à ce type de processus est tirée de substances chimiques. On appelle propergol l'ensemble des produits actifs éjectés par le système propulsif, et ergols les constituants initiaux stockés séparément. [...]

[...] performance des principaux couples de propergols II - la satellisation Déplacement de la fusée a. Soumise à aucune force extérieure. Connaissant les caractéristiques de la propulsion et la force qu'elle génère, il faut maintenant contrôler la fusée. Or il est très difficile de modifier sa trajectoire du fait de sa vitesse qui peut atteindre les 11km/s. Nous devons donc la connaître à l'avance et la programmer. Dans un repère inertiel, ou galiléen, il y a proportionnalité entre la force (en newton) qui est appliquée à une particule de masse m (en kilogramme) et l'accélération du centre de gravité (en mètre par seconde2) qui en résulte; il s'agit de l'équation fondamentale de la dynamique: Pour connaître la distance x parcourue par la fusée en fonction du temps, il suffit de connaître son accélération, car la vitesse étant la dérivée de la distance par rapport au temps et l'accélération étant la dérivée de la vitesse par rapport au temps, il suffit d'intégrer deux fois l'accélération pour obtenir le positionnement de la sonde . [...]

[...] Conclusion La satellisation d'un objet nécessite de nombreuses technologies. Le matériel utilisé doit en effet répondre à des contraintes de température et de pression hors du commun. De plus, l'homme désirant à tout prix minimiser le temps des trajets (pour une utilisation plus rapide de ses satellites), et demandant à ses satellites de rester parfois très proches des planètes, il en résulte que les fusées conçues doivent pouvoir atteindre des vitesses phénoménales. On a donc vu un développement très important des ergols utilisés, dont le meilleur rendement est assuré par la réaction . [...]

[...] La passion de la technique et surtout le domaine d'application. Même après de nombreuses années de travail, l'espace conserve sa part de magie, d'inconnu. Les missions des satellites essaient d'accroître la connaissance de ce monde non terrestre, parfois lointain. Chaque projet est un nouveau challenge technique Connaissez-vous approximativement le nombre d'employés qui travaillent sur un projet de satellisation comme celui qui a eu lieu en décembre ? En fait, en décembre, il y a eu sept satellites lancés en même temps par la fusée ariane 5. [...]

[...] La pression à la sortie de la tuyère est celle de la chambre de combustion, de l'ordre de 200 bars en moyenne. Dans l'atmosphère, on devra donc se rapprocher au maximum de la pression atmosphérique p0 à la sortie de la tuyère, et dans le vide, la pression pourra même être inférieure à p0. La relation d/d appelée coefficient de détente, avec d le diamètre de sortie de la tuyère et d le diamètre à l'entrée, nous permet d'obtenir le rapport entre les pressions. [...]