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Orbite de transfert

orbite de transition d'altitude
L'orbite de transfert (en jaune) permet de passer de l'orbite basse (en vert) à l'orbite haute (en rouge)

Une orbite de transfert, dans le domaine de l'astronautique, est l'orbite sur laquelle est placé temporairement un véhicule spatial entre une orbite initiale, ou la trajectoire de lancement, et une orbite visée.

Le terme correspondant en anglais est transfer orbit.

Orbite de transfert de HohmannModifier

Une trajectoire (aussi appelée transfert, parfois simplement orbite) de Hohmann est une trajectoire qui permet de passer d'une orbite circulaire à une autre orbite circulaire située dans le même plan, en utilisant uniquement deux manœuvres impulsionnelles. En se limitant à deux manœuvres, cette trajectoire est la trajectoire consommant le moins d'énergie possible. Avec plus de deux manœuvres par contre, on peut recourir à des transferts dit bi-elliptiques qui se révèlent plus économes en énergie, mais à condition que le rayon de l'orbite d'arrivée excède d'un facteur ~12 celui de l'orbite de départ.

L'orbite de départ est circulaire de basse altitude, soit, par exemple,   (avec R rayon terrestre), de période  , de vitesse  , dans laquelle   et  .

L'orbite visée est circulaire de haute altitude, soit, par exemple,  , dont la période   et la vitesse   sont définies par des formules similaires.

L'orbite de Hohmann est l'ellipse de transfert de périgée   et d'apogée  , donc de grand axe  , et d'excentricité  . Son moment cinétique  , son énergie   et sa période   sont donc connues.

Au temps  , le moteur fournit un surcroît de vitesse   au satellite tel que
 .

Au temps  , le satellite parvient à son apogée   mais avec une vitesse insuffisante. Le moteur fournit un surcroît de vitesse   de sorte que
 .

Il faut donc que le décalage angulaire, au temps  , entre la position du satellite   et la position du satellite   soit  , dans le cas d'un rendez-vous.

Le transfert du satellite de   à   entraîne un coût énergétique correspondant aux deux allumages du moteur : surcroît  , puis  .

Orbite de transfert géostationnaireModifier

RéférenceModifier

Droit français : arrêté du relatif à la terminologie des sciences et techniques spatiales.

Voir aussiModifier