La science de l'Atterrisage

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Dakitess
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Dakitess » 19 août 2013, 07:08

Tiens, te revoilà ? ^^

J'ai du mal avec le second point. En décélérant de manière continue, on allonge le temps d'exposition au champs gravitationnel de la cible, mais l'énergie libérée constitue un deltaV opposé qui fait que c'est déjà ça de fourni quoi ! Je sais que le temps à une importance, c'est même ce que je te soumettais avec force dans ton topic à propos du décollage, lorsque tu ne parlais presque essentiellement que d'ISP, mais... Là on ne cherche pas s'arracher à la gravité, on s'en sert, on limite son effet, et il n'y a pas de frottement alors j'arrive pas à savoir si ça tient vraiment la route.

Disons que je ne raisonne qu'en énergétique, et que j'ai pas l'impression de me planter... Or je n'ai pas besoin du temps dans mes propositions :s
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Alien14
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Alien14 » 19 août 2013, 08:11

Bonjour.

Je vais essayer d'avoir un raisonnement différent en apportant ma pierre à l'édifice de ce sujet, sachant que je ne suis pas un expert en ce domaine. Mais comme le disait Einstein : "C'est dans les idées les plus idiotes que naissent les idées les plus intelligentes".

Si je prend l'exemple d'une voiture qui souhaite atteindre la vitesse de 90 km/H par exemple :
Si j'accélère doucement, j’appuierai sur la pédale sur une durée longue en utilisant une quantité d'essence de "X".
Si j'accélère rapidement, j’appuierai sur la pédale sur une durée courte en utilisant une quantité d'essence de "Y".
Nous savons que la quantité d'essence utilisée "X" sera inférieure à "Y". (Passons les détails de calculs.)

Au vue de mon raisonnement, je serais par conséquent partisan du fait qu'une décélération sur un astre à une vitesse constante et longue sera plus économe qu'un burn de dernière minute.
Maintenant, nous nous trouvons dans l'espace, et tout est différent. Les paramètres changent et vous êtes bien plus expert que moi.

Peluche !
Il est plus facile de dire que l'on a raison plutôt que d'expliquer pourquoi l'on n'a pas tort. Pierre Dac.

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Dakitess
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Dakitess » 19 août 2013, 08:50

Mmh pour le coup de ton exemple, je ne suis pas sur ou plutôt le résultat est modéré : si je mets 5 minutes a rejoindre cette vitesse, c'est que j'ai passé beaucoup de temps et de carburant a lutter contre les frottements, qu'une bonne partie de la consommation a été nécessaire simplement pour maintenir la vitesse.

Par contre du coup ça aurait tendance a renforcer le point de vue selon lequel un burn final et précis est préférable... Sauf que les frottements Sont opposés au mouvements (résistants) tandis que la gravite de l'atterrissage est une force motrice, dans le sens du mouvement.
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Spacex » 19 août 2013, 09:07

Perso je suis d'accord avec oliezekat. Son explication est très logique.

Je soutiens (mais sans pouvoir le prouver par le calcul mais c'est ce qui me paraît le plus logique)
- pour une planète avec atmosphère il faut freiner au dernier moment à pleine puissance (se servir de la vitesse terminale qui de toute manière ne peut être dépassé )
- pour une planète sans atmosphère il faut un compromis pour éviter de trop accélérer en direction du sol mais pas non plus freiner trop longtemps avant. Compromis difficile à établir mais en gros pas laisser filer au dessus de 150m/s je dirais ...

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Dakitess
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Dakitess » 19 août 2013, 09:39

De même, notamment la seconde partie, criante de vérité, mais je bloque légèrement sur cette phrase :
- si on fait une poussée durant toute la descente, la masse de carburant baisse, mais la durée de la descente s'allonge et la sonde subit plus longtemps une accélération due à son poids, ce qui augmente aussi la vitesse finale d'impact.
Tout à fait d'accord ! Mais le temps entre il réellement en jeu ? Comme je l'ai dis plusieurs fois (et on ne semble pas accorder le moindre crédit à ce sujet), par une approche énergétique je n'arrive pas à faire jouer cette notion de durée d'exposition au champ gravitationnel. Bien sur, le bon sens invite à penser que plus descend lentement (i.e. rétrofreinage long et continu) plus on passe de temps exposé à la pesanteur, à lutter contre. L'autre penchant du bon sens me fait dire qu'en revanche, c'est un mal pour un bien puisque sans frottement, aucune énergie n'est perdue et que toute amplitude opposée au mouvement c'est déjà ça de pris, peu importe la manière dont c'est effectué. (Pour un propulseur linéaire, aussi efficace à 5% qu'à 100%, bien sur).

En somme, est-ce que oui ou non, vous êtes d'accord pour dire qu'à une situation donnée (par exemple 50000m - 350 m/s), le DeltaV du freinage à effectuer est précisément connu et ne dépend d'aucun autre paramètre que la masse du module, son énergie d'arrivée, et la pesanteur de l'astre visé ? Car si tel est le cas, j'ai du mal à comprendre pourquoi le temps interviendrait... Il FAUT amener l'équivalent de 800 m/s de poussée rétrograde, et si c'est bien fait, peu importe quand et combien de poussées il y a, cela reviendrait au même.

Je suis tout à fait enclin à reconnaître que j'ai tort hein, je cherche juste à comprendre et pour le moment vous ne m'exposez que l'évidence "mais on passe plus de temps à subir la gravité".

Ha, et sans aide, une ellipse de descente ne finira jamais par une approche verticale ^^ Il faudra quoi qu'il arrive compenser la direction souhaitée. Partant de très haut et en ellipse fermée, il en faut très peu, le vecteur est principalement vertical avec une forte énergie potentielle, mais partant de très bas c'est tout l'inverse, on combat essentiellement la vitesse orbitale, le vecteur de chute gravitationnel étant bien faible en comparaison.

Tentons de raisonner par un exemple similaire : Je fais bouillir de l'eau dans une atmosphère à température fixe (inertie) de 0°C (la gravité, force de rappel). Je dispose d'une plaque chauffante d'une capacité de 1000W directionnel vers le haut : toute l'énergie dispensée est acquise par l'eau (propulseur). On parle bien sur d'un système parfait et non réaliste, mais avec les mêmes paramètres que notre situation d'atterrissage. Mon défi est de faire bouillir l'eau (ou de l'amener à 100°C plus précisément) en exactement 5 minutes (atterrissage conditionné par la surface). Au lancement du chrono, l'eau est livrée avec une température initiale de 50°C (énergie initiale d'arrivée du module).

- Je peux chauffer de manière continue l'eau, à 100W, de sorte qu'elle reste à 50°C et ne descende pas sous l'action de la température externe = j'absorbe par une propulsion continue la conversion de chute potentiel - cinétique. Puis j'augmente au fur et à mesure pour empiéter sur la cinétique du système, et grimper en température (réduire en vitesse) jusqu'au niveau désiré, au bon moment. (Faut pas être manchot et avoir une bonne sonde)

- Je laisse faire tranquillement, la vitesse extérieure commence à refroidir l'eau, qui descend, descend, descend... Autant de degré qu'il faudra ensuite récupérer par un burn à 1000W final. Tout à fait possible, en étant précis et ayant fait quelques calculs préalables ^^

Mais le bilan me semble être le même... On a apporter la même quantité d'énergie, on a subit les mêmes contraintes. Le temps diffère, mais... Je n'arrive pas à en cerner l'impact. Bien sur que l'exposition au froid pendant longtemps pèse sur l'efficacité du premier cas, mais dans le second, cette exposition s'accumule et devra ensuite être annulée à son tour.

Du coup avec cet exemple peut être que... Peut être qu'en effet les transferts thermiques ont davantage le temps de s'opérer pour un bilan énergétique défavorable, ouais. Arf.
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par DarkMiata » 19 août 2013, 09:50

En approche, je travail plus dans un premier temps à réduite la vitesse horizontale que verticale. et par la suite réduire toujours plus l'horizontale que la verticale. Pour cela je vise un point légèrement plus haut que la rétrograde.

ça me permet:
- de bien cibler la zone d'atterrisage.
- pour l'approche finale de me contenter de faire quelques corrections sur la vitesse horizontale et de me concentrer sur la verticale.

Niveau gestion des gaz, je met quelques petits coups de gaz de temps en temps, en me limitant toujours à 100m/s et gardant à l'esprit la gravité du corps concerné.

à savoir que lors d'une approche comme cela la, je gère les gaz avec ma pédale d'accélérateur de mon pédalier et la direction avec ma manette 360, apportant un meilleur fealing. De vieilles habitudes de pilote de Lunar Flight :)

Je ferai peut être une petite vidéo montrant une approche précise sur la Mun.
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Dakitess » 19 août 2013, 10:05

A priori on fait exactement la même chose ^^
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Sadgeras » 19 août 2013, 10:41

Pour un corps sans atmosphère, c'est la meilleur approche de toute façon.

En gros, si je peux décrire les étapes, c'est :

- Une fois en orbite autour de la planète ou satellite, faire les manoeuvres de correction de trajectoire orbitale afin de nous amener précisemment à croiser le lieu où l'on désire attérir.

- Faire un premier burn de désorbitation afin d'amener notre descente vers le lieu de l'atterissage. Il faut prendre en compte la vitesse de descente, la rotation de la planète ou du satellite. Une fois cela fait on laisse descendre.

- A l'altitude et proche du lieu d'atterissage, procédé à un breakburn pour ralentir. Commencer initialement à 10 % de poussée et augmenter progressivement la poussée jusqu'au alentour de 45 -50 % de poussée, parfois plus tout dépend du poids du vaisseau et du propulseur. Normalement à 2100 m au dessus du site d'atterissage, vous devez avoir annuler la vitesse horizontale et le vecteur d'inertie (retrograde se trouvant au pôle de la navball : partie bleue). La gravité du corps se chargera ve vous attirez à sa surface avec une vitesse verticale.

- Laisser tomber votre vaisseau et à environ 230 m de la surface, enclenchez une poussée de 20 % puis augmenter jusqu'à la vitesse de chute désirez (en moyenne pour moi c'est environ 0.9 à 1.2 m/s), stabilisez la vitesse verticale et posez vous en douceur.
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Spacex » 19 août 2013, 10:55

Euh c'est précis tes chiffres :lol:
Pourquoi 230m par exemple et pas 240 ?

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Sadgeras
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Re: La science de l'Atterrisage

Message par Sadgeras » 19 août 2013, 12:17

parce que j'ai toujours opéré comme ça ^^ :D
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