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Aller dans l'espace est relativement simple, mais y rester sans retomber au sol ou dériver sans fin dans l'espace est une autre paire de manches. Ce tutoriel vous expliquera comment procéder à une mise en orbite et à y rester, comment circulariser votre orbite ou créer une orbite elliptique et comment diminuer ou augmenter votre orbite.
  
Getting into space is relatively easy, but staying there without drifting endlessly into space or falling back down to Kerbin can be challenging.  This tutorial will teach you how to get into and remain in [[orbit]], how to adjust your orbit to be circular or elliptical, and how to adjust to a higher or lower orbit.
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== Stabiliser une orbite ==
  
== Stabilizing your orbit ==
+
Lors d'une orbite, votre vaisseau va atteindre une altitude maximale, l''''apoastre'', et une altitude minimale, le ''périastre'', diamétralement opposés l'un à l'autre. En ces deux points, la vitesse verticale (par rapport à la surface) est nulle, on peut donc aisément calculer notre vitesse orbitale (qui est la même que la vitesse surface). C'est en ces deux endroits qu'il est le plus facile (et le moins coûteux en carburant) de faire des corrections de trajectoire afin de modifier l'orbite.
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La différence d'altitude entre périastre et apoastre est caractérisée par l'''[http://fr.wikipedia.org/wiki/Excentricit%C3%A9_orbitale excentricité]'' de l'orbite. Une orbite très circulaire a une excentricité nulle et une orbite très elliptique a une excentricité proche de 1.
  
During each orbit, your craft will reach maximum altitude, called '''apoapsis''', and on the opposite side of the planet, it will reach minimum altitude, called '''periapsis'''.  At both apoapsis and periapsis, your vertical speed will be zero.  These points are the easiest points to make orbital corrections, because you can easily determine how fast to go when your vertical speed is zero.  '''Note:''' The relative difference between your orbit's apoapsis and periapsis is called its '''eccentricity.'''  Orbits that are exactly circular have zero eccentricity, and highly "flattened-out" orbits have eccentricity close to 1.
+
Vous trouverez facilement des calculateurs qui vous permettent de calculer tous les paramètres orbitaux et le <math>\Delta v</math> dont vous avez besoin pour vos manœuvres. Que vous utilisiez un calculateur ou que vous calculiez vos orbites à la main, le mode opératoire est le même que celui explosé ci-dessous.
  
There are a number of third-party calculators available which can crunch the numbers and tell you your eccentricity, as well as provide the speeds required to circularize your orbit at your current (or future) altitude.  Whether you calculate your orbits by hand, or use a third party app, the general procedures are still the same and are given below:
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Vous pouvez calculer votre vitesse en tout point de l'orbite par la formule suivante :
  
First, in order to get into a nice, round orbit, you need to determine how fast to go. The mathematical basis for orbital speed is determined from your current distance from your central body (<math>r</math>), your [[semi-major axis]] from your central body (<math>a</math>), and the mass of the central body itself (<math>M</math>). These may be use to find the speed at an orbit around any body using the relation
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:<math>v = \sqrt{\mu\left(\frac{2}{r}-\frac{1}{a}\right)}</math>
  
<math>v = \sqrt{GM\left(\frac{2}{r}-\frac{1}{a}\right)}</math>
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where <math>G</math> is the [[w:gravitational constant|gravitational constant]] <math>6.674 \cdot 10^{-11}\mathrm{\frac{m^3}{kg \cdot s^2}}</math>. Keep in mind that distances to the central body must account not only for altitude but also for the radius (<math>R</math>) of whatever body you are orbiting. The exact values of <math>M</math> and <math>R</math> may be found on their respective pages.
+
* <math>\mu=G \cdot M_{C}</math> est un paramètre gravitationnel du corps orbité (3530,461 km³/s² pour [[Kerbin]]).
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* <math>G</math> est la [http://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_gravitationnelle constante gravitationnelle] (<math>6,673 \times 10^{-11} \ \mbox{m}^3 \ \mbox{kg}^{-1} \ \mbox{s}^{-2}</math>).
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* <math>M_{C}</math> est la masse du corps orbité.
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* <math>r</math> est votre distance au centre du corps que vous orbitez (c'est-à-dire la somme du rayon de la planète et de votre altitude)
 +
* <math>a</math> est le [http://fr.wikipedia.org/wiki/Demi-grand_axe demi-grand axe] de votre orbite (qui est la demi-somme des altitudes de vos périastre et apoastre et du diamètre de la planète).
  
Returning to our case, the higher your orbit, the less gravity you'll feel from Kerbin, so the slower you'll need to go to be in a circular orbit. Determine the proper speed for your altitude at apoapsis or periapsis either by hand, by calculator, or by table.  You'll probably want to watch your altimeter as you near one of the critical points, remember the altitude, determine your desired speed, and make the correction on your next pass. If you want to "round out" your orbit from apoapsis, you need to speed up to avoid falling back down to periapsis. Point your craft in the exact direction of travel (use the green circular indicator on the gimbal to line up), and apply thrust until you've gained enough speed.  To round out an orbit from periapsis, you need to slow down to avoid climbing back up to apoapsis.  Point your craft in the opposite direction of travel (indicated on the gimbal by a green circle with an "X" through it), and apply thrust until you have slowed to the speed indicated by the table.  You should then be in an orbit that is very close to circular!  Depending on how eccentric your initial orbit was, you may need to make a large correction on your first pass followed by a small correction on a subsequent pass to get very stable.
+
Plus votre altitude est grande, moins vous êtes attirés par [[Kerbin]] (le corps orbité), moins votre vitesse doit être élevée pour rester dans une orbite circulaire. Vous pouvez calculer la vitesse appropriée à l'apoastre ou périastre de votre ellipse pour obtenir une orbite circulaire à cette altitude. Connaissant votre vitesse effective à ce point de votre ellipse, vous pouvez calculer de combien vous devez modifier votre vitesse pour obtenir une orbite circulaire. Pour ce faire, vous pouvez utiliser la formule ci-dessus, un calculateur ou une table (voir en fin d'article).
  
If you have version 0.11 or better, adding a set of [[RCS]] thrusters to your craft can help make minute adjustments to an orbit easier. Version 0.11 also allows you to see the current trajectory (and read periapsis and apoapsis altitudes) by switching to the [[Map view]] (M key)
+
Rappelez-vous qu'en effectuant une manœuvre à une des extrémités de l'orbite, vous entraînerez une changement d'altitude de l'''autre'' extrémité. Par exemple, si vous êtes au périastre (au plus bas, vitesse maximale) et que vous poussez dans la direction pro-grade (pour prendre de la vitesse), l'apoastre va prendre de l'altitude. Au contraire si vous poussez dans la direction rétrograde, votre apoastre va baisser.
  
== Transfer Orbits ==
+
En pratique, pour circulariser votre orbite depuis l'apoastre, vous devez prendre de la vitesse. Pointez le nez de la fusée dans la direction pro-grade (cible jaune sans la croix sur la [[Navball/fr|Navball]]) et allumez les moteurs. Appuyez sur "M" pour passer en mode carte et surveillez l'évolution de votre périastre (qui est en train de monter). Quand apoastre et périastre s'inversent sur votre orbite, coupez les moteurs (touche "X"). Votre orbite est maintenant circulaire. Le moment ou les points s'inversent est très court, entraînez-vous à couper les moteurs au bon moment.
 +
Au contraire si vous voulez circulariser votre orbite depuis le périastre, vous devrez perdre de la vitesse. Orientez le vaisseau dans la direction rétrograde (cible jaune avec croix centrale) et effectuez la même opération.
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Il est périlleux d'effectuer cette manœuvre en un autre point quelconque de l'orbite car cela va modifier ''à la fois'' votre apoastre et votre périastre. Par ailleurs, lors de l'injection en orbite de [[Kerbin]], la poussée est très longue et ne peut se faire uniquement à l'apoastre, ce qui entraîne une difficulté à faire une orbite ronde du premier coup. Néanmoins, si vous calculez la vitesse que vous voulez attendre, vous pouvez laisser vos moteurs allumés jusqu'à être à la bonne vitesse et vous garantir un orbite ronde (si vous êtes pile à la bonne altitude, bonne chance).
  
The most efficient way to transfer from a lower circular orbit to a higher circular orbit (or vice-versa) is to use an elliptical transfer orbit, also known as a Hohmann transfer orbit.  To transfer, we make the periapsis of the elliptical orbit the same as the radius of the lower orbit, and the apoapsis of the elliptical orbit the same as the radius of the higher orbit.  If you are going from low to high, you make a burn in the direction of travel to elongate your orbit.  You will climb in altitude as you travel around the planet to the apoapsis of your transfer orbit.  Then, make a second burn to round out the new, higher orbit (as described above).  To go from high to low, do the opposite: Burn in the opposite direction of travel, then fall down to the periapsis of your transfer orbit, and make a second burn to round out the lower orbit (again in the opposite direction of travel).
+
== Orbite de transfert ==
  
=== Target Speed ===
+
La manière la plus efficace de passer d'une orbite circulaire à une autre orbite circulaire plus élevée (ou plus basse) est d'utiliser une orbite de transfert elliptique, appelée [http://fr.wikipedia.org/wiki/Orbite_de_transfert orbite de Hohmann]. Le principe est de modifier notre orbite initiale afin que l'altitude de l'autre extrémité vaille le rayon de l'orbite finale. Ensuite, on patiente jusqu'à atteindre ce point, où on circularise l'orbite.
 +
Par exemple pour passer d'une orbite de 100 km à une orbite de 200 km, on effectue une poussé pro-grade et on fait monter notre apoastre à 200 km. Lorsqu'on atteint ce nouvel apoastre, on effectue une autre poussée pro-grade pour faire monter notre périastre à 200 km. Le principe est le même, bien qu'inversé, pour passer à orbite circulaire moins élevée.
  
The key to transfer orbits is figuring out how much speed to add or subtract to reach a desired new orbital altitude.  To do this, use the formula below to determine the target velocity for your initial burn:
+
=== Vitesse cible ===
  
<math>v = 1,878,968 \cdot \sqrt{\frac{2}{r_i} - \frac{2}{(r_l+r_h)}}</math>
+
La clé des orbites de transfert est de connaître la vitesse qu'il faut prendre ou perdre (le <math>\Delta v</math>) pour atteindre l'altitude désirée. Pour ce faire, on utilise cette formule, qui découle directement de la formule donnée plus haut.
  
In this formula, ''r<sub>l</sub>'' and ''r<sub>h</sub>'' are the radii of the lower and higher orbits, respectively, and ''r<sub>i</sub>'' is the radius of the initial orbit.  If you are transferring to a higher orbit, ''r<sub>i</sub>'' will be equal to ''r<sub>l</sub>'', and ''v'' will be faster than your current speed, so burn in the direction of travel to reach ''v''.  If you are transferring to a lower orbit, ''r<sub>i</sub>'' will be equal to ''r<sub>h</sub>'', and ''v'' will be slower than your current speed, so burn in the opposite direction to reach ''v''.  Remember, ''v'' is the target speed for your initial burn that puts you into the elliptical transfer orbit.  Once you reach your new orbital altitude, you need to make a second burn to round out your orbit, using the same technique described in the [[Tutorial: Basic Orbiting#Stabilizing your orbit|stabilizing your orbit]] section.
+
:<math>v = \sqrt{\mu \cdot \left(\frac{2}{r_i} - \frac{2}{(r_i+r_f)}\right)}</math>
  
Details of where this formula comes from are in the technical section below.  When using this formula, take care to remember that the radius of an orbit is equal to the orbital altitude plus Kerbin's radius (600 000 m).
+
Où <math>r_i</math> et <math>r_f</math> sont les rayons des orbites initiale et finale.
  
=== De-orbiting ===
+
La différence entre votre vitesse actuelle et la vitesse calculée vous donne directement le <math>\Delta v</math> (négatif ou positif) à appliquer pour passer sur l'orbite de transfert.
The most efficient way to de-orbit from any altitude is to initiate a transfer orbit with a periapsis below 70000 m, the edge of Kerbin's atmosphere. Note that the upper atmosphere is very thin so if you do not want to wait for several orbits of [[aerobraking]], aim for under 35000 m and thicker air. As you approach periapsis, the atmospheric drag will start to slow your craft and eventually it can no longer maintain orbit.
+
Rappelez-vous que vous devrez refaire une poussée à la fin du transfert. Le <math>\Delta v</math> de cette manœuvre se calcule grâce à la même première formule. On note que dans ce cas, la formule peut être simplifiée car on recherche la vitesse d'une orbite circulaire (constante) et dans ce cas, <math>r=a</math> et la formule devient
  
=== R code snippet for planning Hohmann transfer ===
+
:<math>v = \sqrt{\frac{\mu}{r}}</math>
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Faites attention aux unités. Si vous utilisez les unités standards pour <math>\mu</math> (des <math>m^3/s^2</math>) ne mettez pas <math>r</math> en <math>km</math>, mais bien en <math>m</math>, sinon vous obtiendrez une réponse complètement fausse. Vous pouvez transformer toutes vos valeurs en utilisant des kilomètres et, par exemple, des heures, et vous obtiendrez une valeur de <math>v</math> en <math>km/h</math> au lieu de <math>m/s</math>. Une façon simple de savoir si tout est correct est de vérifier si vos résultats ont un sens. La vitesse orbitale autour de Kerbin (LKO) est d'environ <math>2 km/s</math>. Si vous trouvez <math>2000km/s</math> ou <math>2m/s</math>, il y a un problème quelque part...
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Pensez aussi toujours que quand on parle de rayon d'orbite, on parle de distance au '''centre''' du corps orbité, ce qui représente la somme du rayon du corps et de l'altitude de l'orbite.
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=== Désorbitation ===
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La manière la plus simple et la plus économique de se désorbiter depuis n'importe quelle altitude est d'injecter le véhicule sur une orbite de transfert descendante dont le périastre est inférieur à 70 000 m (c'est-à-dire dans l'atmosphère de [[Kerbin]], qui diffère évidement en fonction des planètes). Mais comme l'atmosphère est très fine à haute altitude, la traverser ne vous fera pas ralentir assez que pour abaisser suffisamment votre apoastre en un seul passage et plusieurs orbites seront nécessaires pour vous désorbiter. Si vous êtes à court de carburant ou si vous avez le temps (sonde non habitée, par exemple), c'est un très bon compromis. Si vous voulez vous désorbiter en un seul passage, visez plutôt une altitude sous les 30 000 m, ce qui vous coûtera plus de carburant.
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 +
Si vous voulez vous poser sur un corps dépourvu d'atmosphère (comme la [[Mun]]), vous devrez ramener l'altitude de votre périastre à zéro sous peine de reprendre de l'altitude aussitôt, puis freiner avec vos moteurs pour ne pas percuter la surface à une vitesse suicidaire (sauf si c'est ce que vous cherchez).
 +
 
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=== Code R pour planifier une orbite de transfert de hohmann ===
  
 
     hohmann <- function(from_alt,to_alt){
 
     hohmann <- function(from_alt,to_alt){
Line 58: Line 78:
 
     return(out)}
 
     return(out)}
  
==== Example usage ====
+
==== Exemple ====
 
+
Voici un graphe montrant les vitesses nécessaires pour passer de différentes altitudes d'orbite circulaire à des orbites de ré-entrée.
Produce a graph showing the speeds need to transfer from a range of circular orbit altitudes into a landing orbit.
 
  
 
plot(100*1:40,1000*hohmann(100*1:40,34)$b1$to,main="Landing speeds",xlab="altitude (km)",ylab="speed (m/s)")
 
plot(100*1:40,1000*hohmann(100*1:40,34)$b1$to,main="Landing speeds",xlab="altitude (km)",ylab="speed (m/s)")
Line 66: Line 85:
 
[[File:landingspeeds.png]]
 
[[File:landingspeeds.png]]
  
R project Link [http://www.r-project.org/]
+
Lien vers le R Project (en) [http://www.r-project.org/]
 +
 
 +
=== Table des vitesses orbitales autour de Kerbin ===
  
 +
'''Note''' : l'atmosphère de [[Kerbin]] présentait auparavant un limite nette à 34,5 km d'altitude mais s'étend actuellement jusqu'environ 68 km. Sous cette altitude, votre orbite va se dégrader graduellement. La dégradation devient rapide sous les 45 km. Les orbites inférieures à 68 km sont données à titre d'information mais ne peuvent évidement être maintenues sans corrections régulière pour maintenir la vitesse orbitale déteriorée par la traînée atmosphérique.
  
=== Transfer Orbits ===
 
Coming soon!
 
  
=== Orbital Table ===
 
'''Note:''' The atmosphere previously had a sharp cutoff at 34.5&nbsp;km, but now extends to approximately 68&nbsp;km.  Below this altitude, your orbit will gradually decay.  The decay becomes quite rapid below about 45&nbsp;km.  The orbital parameters below 68&nbsp;km are provided for reference, but understand that you will not be able to maintain these orbits without regular corrections to counteract the atmospheric drag.
 
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
! Altitude (m)
 
! Altitude (m)
! Horizontal Speed (m/s)
+
! Vitesse horizontale (m/s)
! Orbital Period (min)
+
! Période orbitale (min)
 
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| 40000 || 2348.7 || 28.54
+
| 40 000 || 2348,7 || 28,54
 
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| 50000 || 2330.6 || 29.21
+
| 50 000 || 2330,6 || 29,21
 
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| 60000 || 2312.8 || 29.88
+
| 60 000 || 2312,8 || 29,88
 
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| 70000 || 2295.5 || 30.56
+
| 70 000 || 2295,5 || 30,56
 
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| 80000 || 2278.6 || 31.25
+
| 80 000 || 2278,6 || 31,25
 
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| 85000 || 2270.3 || 31.60
+
| 85 000 || 2270,3 || 31,60
 
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| 90000 || 2262.0 || 31.94
+
| 90 000 || 2262,0 || 31,94
 
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| 100000 || 2245.8 || 32.64
+
| 10 0000 || 2245,8 || 32,64
 
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| 110000 || 2229.9 || 33.34
+
| 110 000 || 2229,9 || 33,34
 
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| 120000 || 2214.4 || 34.05
+
| 120 000 || 2214,4 || 34,05
 
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| 130000 || 2199.2 || 34.76
+
| 130 000 || 2199,2 || 34,76
 
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| 140000 || 2184.3 || 35.48
+
| 140 000 || 2184,3 || 35,48
 
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| 150000 || 2169.6 || 36.20
+
| 150 000 || 2169,6 || 36,20
 
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| 160000 || 2155.3 || 36.93
+
| 160 000 || 2155,3 || 36,93
 
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| 170000 || 2141.3 || 37.66
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| 170 000 || 2141,3 || 37,66
 
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| 180000 || 2127.5 || 38.39
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| 180 000 || 2127,5 || 38,39
 
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| 190000 || 2114.0 || 39.13
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| 190 000 || 2114,0 || 39,13
 
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| 200000 || 2100.7 || 39.88
+
| 200 000 || 2100,7 || 39,88
 
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| 210000 || 2087.7 || 40.63
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| 210 000 || 2087,7 || 40,63
 
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| 220000 || 2075.0 || 41.38
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| 220 000 || 2075,0 || 41,38
 
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| 230000 || 2062.4 || 42.14
+
| 230 000 || 2062,4 || 42,14
 
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| 240000 || 2050.1 || 42.91
+
| 240 000 || 2050,1 || 42,91
 
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| 250000 || 2038.0 || 43.68
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| 250 000 || 2038,0 || 43,68
 
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| 260000 || 2026.1 || 44.45
+
| 260 000 || 2026,1 || 44,45
 
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| 270000 || 2014.5 || 45.23
+
| 270 000 || 2014,5 || 45,23
 
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| 280000 || 2003.0 || 46.01
+
| 280 000 || 2003,0 || 46,01
 
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| 290000 || 1991.7 || 46.79
+
| 290 000 || 1991,7 || 46,79
 
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| 300000 || 1980.6 || 47.59
+
| 300 000 || 1980,6 || 47,59
 
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| 310000 || 1969.7 || 48.38
+
| 310 000 || 1969,7 || 48,38
 
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| 320000 || 1959.0 || 49.18
+
| 320 000 || 1959,0 || 49,18
 
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| 330000 || 1948.4 || 49.98
+
| 330 000 || 1948,4 || 49,98
 
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| 340000 || 1938.0 || 50.79
+
| 340 000 || 1938,0 || 50,79
 
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| 350000 || 1927.8 || 51.61
+
| 350 000 || 1927,8 || 51,61
 
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| 360000 || 1917.7 || 52.42
+
| 360 000 || 1917,7 || 52,42
 
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| 370000 || 1907.8 || 53.24
+
| 370 000 || 1907,8 || 53,24
 
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| 380000 || 1898.0 || 54.07
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| 390000 || 1888.4 || 54.90
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| 400000 || 1879.0 || 55.73
+
| 400 000 || 1879,0 || 55,73
 
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| 410000 || 1869.6 || 56.57
+
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| 420000 || 1860.5 || 57.41
+
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| 430000 || 1851.4 || 58.26
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| 430 000 || 1851,4 || 58,26
 
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| 440000 || 1842.5 || 59.11
+
| 440 000 || 1842,5 || 59,11
 
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| 450000 || 1833.7 || 59.96
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| 450 000 || 1833,7 || 59,96
 
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| 460000 || 1825.0 || 60.82
+
| 460 000 || 1825,0 || 60,82
 
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| 470000 || 1816.5 || 61.69
+
| 470 000 || 1816,5 || 61,69
 
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| 480000 || 1808.0 || 62.55
+
| 480 000 || 1808,0 || 62,55
 
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| 490000 || 1799.7 || 63.42
+
| 490 000 || 1799,7 || 63,42
 
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| 500000 || 1791.5 || 64.30
+
| 500 000 || 1791,5 || 64,30
 
|-
 
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| 510000 || 1783.4 || 65.18
+
| 510 000 || 1783,4 || 65,18
 
|-
 
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| 520000 || 1775.5 || 66.06
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| 870 000 || 1549,7 || 99,33
 
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| 940000 || 1514.1 || 106.51
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| 940 000 || 1514,1 || 106,51
 
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Latest revision as of 18:49, 2 May 2019

Aller dans l'espace est relativement simple, mais y rester sans retomber au sol ou dériver sans fin dans l'espace est une autre paire de manches. Ce tutoriel vous expliquera comment procéder à une mise en orbite et à y rester, comment circulariser votre orbite ou créer une orbite elliptique et comment diminuer ou augmenter votre orbite.

Stabiliser une orbite

Lors d'une orbite, votre vaisseau va atteindre une altitude maximale, l''apoastre, et une altitude minimale, le périastre, diamétralement opposés l'un à l'autre. En ces deux points, la vitesse verticale (par rapport à la surface) est nulle, on peut donc aisément calculer notre vitesse orbitale (qui est la même que la vitesse surface). C'est en ces deux endroits qu'il est le plus facile (et le moins coûteux en carburant) de faire des corrections de trajectoire afin de modifier l'orbite. La différence d'altitude entre périastre et apoastre est caractérisée par l'excentricité de l'orbite. Une orbite très circulaire a une excentricité nulle et une orbite très elliptique a une excentricité proche de 1.

Vous trouverez facilement des calculateurs qui vous permettent de calculer tous les paramètres orbitaux et le dont vous avez besoin pour vos manœuvres. Que vous utilisiez un calculateur ou que vous calculiez vos orbites à la main, le mode opératoire est le même que celui explosé ci-dessous.

Vous pouvez calculer votre vitesse en tout point de l'orbite par la formule suivante :

  • est un paramètre gravitationnel du corps orbité (3530,461 km³/s² pour Kerbin).
  • est la constante gravitationnelle ().
  • est la masse du corps orbité.
  • est votre distance au centre du corps que vous orbitez (c'est-à-dire la somme du rayon de la planète et de votre altitude)
  • est le demi-grand axe de votre orbite (qui est la demi-somme des altitudes de vos périastre et apoastre et du diamètre de la planète).

Plus votre altitude est grande, moins vous êtes attirés par Kerbin (le corps orbité), moins votre vitesse doit être élevée pour rester dans une orbite circulaire. Vous pouvez calculer la vitesse appropriée à l'apoastre ou périastre de votre ellipse pour obtenir une orbite circulaire à cette altitude. Connaissant votre vitesse effective à ce point de votre ellipse, vous pouvez calculer de combien vous devez modifier votre vitesse pour obtenir une orbite circulaire. Pour ce faire, vous pouvez utiliser la formule ci-dessus, un calculateur ou une table (voir en fin d'article).

Rappelez-vous qu'en effectuant une manœuvre à une des extrémités de l'orbite, vous entraînerez une changement d'altitude de l'autre extrémité. Par exemple, si vous êtes au périastre (au plus bas, vitesse maximale) et que vous poussez dans la direction pro-grade (pour prendre de la vitesse), l'apoastre va prendre de l'altitude. Au contraire si vous poussez dans la direction rétrograde, votre apoastre va baisser.

En pratique, pour circulariser votre orbite depuis l'apoastre, vous devez prendre de la vitesse. Pointez le nez de la fusée dans la direction pro-grade (cible jaune sans la croix sur la Navball) et allumez les moteurs. Appuyez sur "M" pour passer en mode carte et surveillez l'évolution de votre périastre (qui est en train de monter). Quand apoastre et périastre s'inversent sur votre orbite, coupez les moteurs (touche "X"). Votre orbite est maintenant circulaire. Le moment ou les points s'inversent est très court, entraînez-vous à couper les moteurs au bon moment. Au contraire si vous voulez circulariser votre orbite depuis le périastre, vous devrez perdre de la vitesse. Orientez le vaisseau dans la direction rétrograde (cible jaune avec croix centrale) et effectuez la même opération. Il est périlleux d'effectuer cette manœuvre en un autre point quelconque de l'orbite car cela va modifier à la fois votre apoastre et votre périastre. Par ailleurs, lors de l'injection en orbite de Kerbin, la poussée est très longue et ne peut se faire uniquement à l'apoastre, ce qui entraîne une difficulté à faire une orbite ronde du premier coup. Néanmoins, si vous calculez la vitesse que vous voulez attendre, vous pouvez laisser vos moteurs allumés jusqu'à être à la bonne vitesse et vous garantir un orbite ronde (si vous êtes pile à la bonne altitude, bonne chance).

Orbite de transfert

La manière la plus efficace de passer d'une orbite circulaire à une autre orbite circulaire plus élevée (ou plus basse) est d'utiliser une orbite de transfert elliptique, appelée orbite de Hohmann. Le principe est de modifier notre orbite initiale afin que l'altitude de l'autre extrémité vaille le rayon de l'orbite finale. Ensuite, on patiente jusqu'à atteindre ce point, où on circularise l'orbite. Par exemple pour passer d'une orbite de 100 km à une orbite de 200 km, on effectue une poussé pro-grade et on fait monter notre apoastre à 200 km. Lorsqu'on atteint ce nouvel apoastre, on effectue une autre poussée pro-grade pour faire monter notre périastre à 200 km. Le principe est le même, bien qu'inversé, pour passer à orbite circulaire moins élevée.

Vitesse cible

La clé des orbites de transfert est de connaître la vitesse qu'il faut prendre ou perdre (le ) pour atteindre l'altitude désirée. Pour ce faire, on utilise cette formule, qui découle directement de la formule donnée plus haut.

et sont les rayons des orbites initiale et finale.

La différence entre votre vitesse actuelle et la vitesse calculée vous donne directement le (négatif ou positif) à appliquer pour passer sur l'orbite de transfert. Rappelez-vous que vous devrez refaire une poussée à la fin du transfert. Le de cette manœuvre se calcule grâce à la même première formule. On note que dans ce cas, la formule peut être simplifiée car on recherche la vitesse d'une orbite circulaire (constante) et dans ce cas, et la formule devient

Faites attention aux unités. Si vous utilisez les unités standards pour (des ) ne mettez pas en , mais bien en , sinon vous obtiendrez une réponse complètement fausse. Vous pouvez transformer toutes vos valeurs en utilisant des kilomètres et, par exemple, des heures, et vous obtiendrez une valeur de en au lieu de . Une façon simple de savoir si tout est correct est de vérifier si vos résultats ont un sens. La vitesse orbitale autour de Kerbin (LKO) est d'environ . Si vous trouvez ou , il y a un problème quelque part...

Pensez aussi toujours que quand on parle de rayon d'orbite, on parle de distance au centre du corps orbité, ce qui représente la somme du rayon du corps et de l'altitude de l'orbite.

Désorbitation

La manière la plus simple et la plus économique de se désorbiter depuis n'importe quelle altitude est d'injecter le véhicule sur une orbite de transfert descendante dont le périastre est inférieur à 70 000 m (c'est-à-dire dans l'atmosphère de Kerbin, qui diffère évidement en fonction des planètes). Mais comme l'atmosphère est très fine à haute altitude, la traverser ne vous fera pas ralentir assez que pour abaisser suffisamment votre apoastre en un seul passage et plusieurs orbites seront nécessaires pour vous désorbiter. Si vous êtes à court de carburant ou si vous avez le temps (sonde non habitée, par exemple), c'est un très bon compromis. Si vous voulez vous désorbiter en un seul passage, visez plutôt une altitude sous les 30 000 m, ce qui vous coûtera plus de carburant.

Si vous voulez vous poser sur un corps dépourvu d'atmosphère (comme la Mun), vous devrez ramener l'altitude de votre périastre à zéro sous peine de reprendre de l'altitude aussitôt, puis freiner avec vos moteurs pour ne pas percuter la surface à une vitesse suicidaire (sauf si c'est ce que vous cherchez).

Code R pour planifier une orbite de transfert de hohmann

   hohmann <- function(from_alt,to_alt){
     # provides information needed to perform
     # a hohmann transfer from a circular ortbit
     # at from_alt (km) to a circular orbit at to_alt (km)
     mu  <- 3530.394     # Gravitational parameter (km^3/s^2)
     R   <- 600          # Kerbin radius (km)
     r1  <- from_alt+R   # radius 1 (km)
     r2  <- to_alt+R     # radius 2 (km)
     vc1 <- sqrt(mu/r1)  # circular orbit velocity 1 (km/s)
     vc2 <- sqrt(mu/r2)  # circular orbit velocity 2 (km/s)
     a   <- (r1+r2)/2    # semi-major axis of transfer orbit (km)
     T   <- 2*pi*sqrt((a^3)/mu)  # period of transfer orbit (s)
     dv1 <- (sqrt(r2/a)-1)*vc1   # delta v1 (km/s)
     dv2 <- (1-sqrt(r1/a))*vc2   # delta v2 (km/s)
     b1  <- list(from=vc1,to=vc1+dv1) # burn one from-to velocities (km/s)
     t   <- T/2          # time between burns (s)
     b2  <- list(from=vc2+dv2,to=vc2) # burn two from-to velocities (km/s)
     out <- list(from_alt=from_alt,b1=b1,t=t,b2=b2,to_alt=to_alt)
   return(out)}

Exemple

Voici un graphe montrant les vitesses nécessaires pour passer de différentes altitudes d'orbite circulaire à des orbites de ré-entrée.

plot(100*1:40,1000*hohmann(100*1:40,34)$b1$to,main="Landing speeds",xlab="altitude (km)",ylab="speed (m/s)")

Landingspeeds.png

Lien vers le R Project (en) [1]

Table des vitesses orbitales autour de Kerbin

Note : l'atmosphère de Kerbin présentait auparavant un limite nette à 34,5 km d'altitude mais s'étend actuellement jusqu'environ 68 km. Sous cette altitude, votre orbite va se dégrader graduellement. La dégradation devient rapide sous les 45 km. Les orbites inférieures à 68 km sont données à titre d'information mais ne peuvent évidement être maintenues sans corrections régulière pour maintenir la vitesse orbitale déteriorée par la traînée atmosphérique.


Altitude (m) Vitesse horizontale (m/s) Période orbitale (min)
40 000 2348,7 28,54
50 000 2330,6 29,21
60 000 2312,8 29,88
70 000 2295,5 30,56
80 000 2278,6 31,25
85 000 2270,3 31,60
90 000 2262,0 31,94
10 0000 2245,8 32,64
110 000 2229,9 33,34
120 000 2214,4 34,05
130 000 2199,2 34,76
140 000 2184,3 35,48
150 000 2169,6 36,20
160 000 2155,3 36,93
170 000 2141,3 37,66
180 000 2127,5 38,39
190 000 2114,0 39,13
200 000 2100,7 39,88
210 000 2087,7 40,63
220 000 2075,0 41,38
230 000 2062,4 42,14
240 000 2050,1 42,91
250 000 2038,0 43,68
260 000 2026,1 44,45
270 000 2014,5 45,23
280 000 2003,0 46,01
290 000 1991,7 46,79
300 000 1980,6 47,59
310 000 1969,7 48,38
320 000 1959,0 49,18
330 000 1948,4 49,98
340 000 1938,0 50,79
350 000 1927,8 51,61
360 000 1917,7 52,42
370 000 1907,8 53,24
380 000 1898,0 54,07
390 000 1888,4 54,90
400 000 1879,0 55,73
410 000 1869,6 56,57
420 000 1860,5 57,41
430 000 1851,4 58,26
440 000 1842,5 59,11
450 000 1833,7 59,96
460 000 1825,0 60,82
470 000 1816,5 61,69
480 000 1808,0 62,55
490 000 1799,7 63,42
500 000 1791,5 64,30
510 000 1783,4 65,18
520 000 1775,5 66,06
530 000 1767,6 66,95
540 000 1759,8 67,84
550 000 1752,1 68,73
560 000 1744,6 69,63
570 000 1737,1 70,53
580 000 1729,7 71,44
590 000 1722,4 72,35
600 000 1715,3 73,26
610 000 1708,2 74,18
620 000 1701,1 75,10
630 000 1694,2 76,03
640 000 1687,4 76,96
650 000 1680,6 77,89
660 000 1673,9 78,83
670 000 1667,3 79,77
680 000 1660,8 80,71
690 000 1654,3 81,66
700 000 1648,0 82,61
710 000 1641,7 83,56
720 000 1635,4 84,52
730 000 1629,3 85,48
740 000 1623,2 86,45
750 000 1617,2 87,42
760 000 1611,2 88,39
770 000 1605,3 89,37
780 000 1599,5 90,35
790 000 1593,7 91,33
800 000 1588,0 92,32
810 000 1582,4 93,31
820 000 1576,8 94,31
830 000 1571,3 95,30
840 000 1565,8 96,31
850 000 1560,4 97,31
860 000 1555,0 98,32
870 000 1549,7 99,33
880 000 1544,5 100,35
885 000 1541,9 100,86
890 000 1539,3 101,37
900 000 1534,2 102,39
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