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Atterrisseur

Introduction

L'atterrisseur Apollo 16 LM sur la surface lunaire.

Un atterrisseur (lander en anglais) désigne en dans le domaine de l'astronautique un engin spatial embarqué dans un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) spatial destiné à se poser sur la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) d'un astre (ou d'un satellite). L'atterrisseur (Un atterrisseur (lander en anglais) désigne en dans le domaine de l'astronautique un engin spatial embarqué dans un véhicule spatial destiné à se poser sur la surface d'un astre (ou d'un satellite). L'atterrisseur peut...) peut être habité ou non.

On distingue deux grands types d'atterrisseurs :

  1. les fixes, ou atterrisseurs au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement, suivi de...) strict, tels que Huygens sur Titan ;
  2. ceux qui comportent une partie mobile rovers, tels que Spirit et Opportunity (Opportunity est le deuxième rover (ou astromobile) de la mission Mars Exploration Rover de la NASA. Il a atterri sur la planète Mars le 25 janvier 2004 (05:05 UTC) dans...) sur Mars.

Lorsque l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il...) est destiné à percuter un astre à grande vitesse (On distingue :), on parle d'impacteur, comme cela a été le cas lors de la mission Deep Impact.

Selon le type de mission les sondes spatiales peuvent comporter un atterrisseur, un orbiteur (Dans le domaine de l'astronautique, un orbiteur est un vaisseau satellisé autour d'une planète. Plus précisément, il est utilisé pour désigner :) qui observe l'astre depuis son orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.). Certaines sondes n'effectuent qu'un survol de l'astre à observer ce qui leur permet d'observer successivement plusieurs corps célestes.

Contraintes

Les techniques d'atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme. Le terme recouvre cependant des notions différentes suivant qu'il est employé...) sont très variables. Elles dépendent à la fois des caractéristiques de l'astre sur lequel l'engin doit se poser, de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) de ce dernier et des contraintes de la mission :

  • La présence d'une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de l'astre permet de réduire fortement la vitesse de l'atterrisseur en utilisant les forces de traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts...) (utilisation d'un bouclier puis d'un ou plusieurs parachutes). Plus l'atmosphère est épaisse (Vénus), plus ce freinage est efficace.
  • La masse de l'atterrisseur. Certaines techniques ne marchent plus lorsque l'atterrisseur est particulièrement massif (Le mot massif peut être employé comme :).
  • La valeur de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) du corps céleste sur lequel s'effectue l'atterrissage : il y a de grandes différences entre l'atterrissage sur une comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse très...) à la gravité très faible et sur une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...) dont la gravité est proche de celle de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...).
  • La part allouée au carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) (donc le coût de la mission) : l'utilisation de rétrofusées pour se poser en douceur accroît la masse de l'atterrisseur.
  • La décélération subie à l'atterrissage : l'atterrisseur peut accepter une décélération plus ou moins importante selon le type de mission. Le module lunaire (Le module lunaire ou Lunar Excursion Module (LEM) ou Lunar Module(LM) ou alunisseur, est un engin utilisé pour se poser sur la Lune lors des missions Apollo 11 à 17 entre 1969 et 1972 qui virent débarquer des...) Apollo devait par exemple se poser avec une vitesse verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) de quelques mètres par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan....) et une vitesse horizontale très réduite sous peine de briser son train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des...) d'atterrissage et de ne plus pouvoir décoller.
  • La précision de l'atterrissage : certaines techniques permettent d'atteindre avec plus de précision le site visé.

Techniques d'atterrissage

  • Freinage atmosphérique
  • Parachutes supersoniques et subsoniques
  • Rétrofusées
  • Airbags
  • Protections/amortisseurs internes
  • Grue aéroportée : technique utilisée dans la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) finale de l'atterrissage par la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in situ (champs...) américaine MSL
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