Propulsion spatiale - Définition et Explications

Cet article présente le concept de propulsion spatiale, c'est-à-dire tout système permettant de déplacer un véhicule spatial que ce soit du sol vers l'espace ou bien directement dans l'espace pour des changements d'orbite terrestre ou des trajectoires interplanétaires.
Cela inclut les moyens de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) des véhicules spatiaux (fusées, satellites (Satellite peut faire référence à :), sondes) ou les systèmes de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...) d'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) et d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...).

Principe

Le principe général de la propulsion spatiale (Cet article présente le concept de propulsion spatiale, c'est-à-dire tout système permettant de...) s'appuie, à quelques exceptions près, sur l'échange de quantité de mouvement (En physique, la quantité de mouvement est la grandeur physique associée à la vitesse et la masse...) entre la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) éjectée et l'engin à propulser. Le bilan de quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de mouvement s'écrit pour l'engin :

dP=dm \cdot v_e

dP est variation de quantité de mouvement et ve la vitesse (On distingue :) d'éjection de la matière.

Cette variation se traduit, en utilisant la deuxième loi de Newton appliquée sur l'engin, par une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) s'exerçant sur l'engin :

F_p=\frac{dP}{dt} = \dot m \, v_e

Fp est la force appliquée sur l'engin et \dot m le débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers...) de matière éjectée.

Performance

Afin de pouvoir classer et comparer les différents types de propulsion, un critère de performance a été établi : l'impulsion spécifique (L'impulsion spécifique (notée généralement Isp), dans le domaine de l'astronautique, est le...). Il est défini par :

I_{sp}=\frac {F}{\dot m \, g_0}

F est la poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air...) fournie par la propulsion, \dot m le débit de matière éjecté et g0 l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique,...) due au champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.), supposé constant à proximité de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) d'une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...).

Structure d'un système propulsif spatial

La structure abstraite suivante peut s'appliquer de façon générale aux différents types de propulseurs :

Structure d'un système propulsif spatial

Classification des différents types de propulsion

La classification des différents types de propulsion peut se faire en trois groupes selon le niveau de technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) nécessaire de développement (se reporter aux notions de TRL et SRL). Cette classification contient néanmoins une part de subjectivité et peut donc être sujette à discussion. Par ailleurs, des combinaisons peuvent intervenir entre les différents types de propulsion.

Propulsion classique

    • gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.)
    • liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) propulsion chimique (La propulsion chimique est le mode de propulsion utilisé principalement dans les moteurs fusées....)
    • solide propulsion chimique

Propulsion avancée

    • propulsion spatiale hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés,...)
    • propulsion nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :)
    • propulsion électrique : propulseur magnétoplasmadynamique (Un propulseur magnétoplasmadynamique (MPD ou MPDT pour magnetoplasmadynamic thruster), appelé...), propulseur ionique à bombardement, SPT, VASIMR..
    • propulsion héliothermique
    • scramjet
    • propulsion à détonation pulsée (Le moteur à détonation pulsée (PDE en anglais : Pulsed Detonation Engine) est un système...) (PDE)
    • propulsion laser (La propulsion par laser est une discipline relativement jeune — remontant aux années...)
    • voile (photovoile, Voile magnétique,...)

Propulsion exotique

    • MHD
    • anti-matière
    • moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) d'Alcubierre
    • ascenseur (Un ascenseur est un dispositif mobile assurant le déplacement des personnes (et des objets) en...) spatial
    • tethers
    • propulsion photonique (« Tendez vos mains au Soleil, que sentez-vous ? La chaleur, bien sûr. Mais il y a aussi...)
Cet article vous a plu ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis !
Page générée en 0.161 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique