Re: La voile solaire IKAROS

[Firnas2]

Il reste encore environ deux semaines pour qu' IKAROS atteigne son but (Venus)

Je mets les nouvelle données :
11/27 IKAROS
Solar Distance: 0.72AU
Terre Distance: 52.639.818 km, RA =- 151,3 °, déclinaison =- 10,2 °
Venus Distance: 0.02AU
Attitude: vitesse de rotation = angle 2.3rpm soleil, = 15.6deg

Pour mettre en orbite autour d’un astre de masse importante une sonde spatiale il faut une décélération importante à proximité pour modifier sa trajectoire en un cours laps de temps et permettre une satellisation que la propulsion solaire – et même la propulsion ionique actuelle ne permettent pas et pour ces engins, il n’y a que deux choix :
- soit affiner la trajectoire bien à l’avance pour une rentrée atmosphérique – si cette atmosphère existe ce que fit Hayabusa lors de son retour sur la Terre
- soit frôler l’astre pour modifier sa trajectoire en utilisant l’assistance gravitationnelle
Par contre si l’astre a une faible masse (cas d’un astéroïde) il pourrait devenir possible de s’y satelliser. Attention toutefois de ne pas donner l’exemple d’Hayabusa lors de sa rencontre avec Itokawa car alors des petits moteurs chimiques furent utilisés.
Non, l’intérêt d’Ikaros est de tester la résistance et la longévité de la voile solaire et il n’y a aucun intérêt à la faire plonger vers Vénus. Par contre il serait beaucoup plus intéressant d’utiliser Vénus comme fronde gravitationnelle pour modifier grandement sa trajectoire.

Ça signifie qu’il faut absolument des moteurs chimiques pour qu’une sonde solaire se mette en orbite autour de venus?

Autre question: Durée moyenne d’un Allée-Retour sur Venus (pour ramener des échantillons, lol) par voilier solaire?
:bounce1:

[Giwa]

Pour mettre en orbite autour d’un astre de masse importante une sonde spatiale il faut une décélération importante à proximité pour modifier sa trajectoire en un cours laps de temps et permettre une satellisation que la propulsion solaire – et même la propulsion ionique actuelle ne permettent pas et pour ces engins, il n’y a que deux choix :
- soit affiner la trajectoire bien à l’avance pour une rentrée atmosphérique – si cette atmosphère existe ce que fit Hayabusa lors de son retour sur la Terre
- soit frôler l’astre pour modifier sa trajectoire en utilisant l’assistance gravitationnelle

J'ai de sérieux doutes sur ton affirmation :scratch: :scratch: : si la propulsion solaire (ou ionique) permet de passer de l'orbite terrestre à une orbite interplanétaire, je ne vois pas pourquoi elle ne permettrait pas le mouvement inverse de satellisation. Certes les premières orbites seront sans doute éloignées de la planète, si la vitesse reste proche de la vitesse de libération, mais une fois capturée, la sonde a tout son temps pour se rapprocher.
Je suis d'accord que l'on ne peut pas passer de n'importe quelle trajectoire interplanétaire passant à proximité d'une planète à une satellisation, si l'ampleur du delta V nécessaire pour atteindre la vitesse de libération/capture est trop importante. :arrow: En revanche, je ne vois pas ou intervient la masse de la planète. Je pense qu'une voile solaire pourrait en théorie se satelliser autour de Jupiter (même si cela risque de prendre du temps car le rayonnement est faible à cette distance)

Accessoirement je ne pense pas qu'on puisse se satelliser autour d'une planête simplement en jouant sur l'assistance gravitationnelle de cette même planête. C'est peut être envisageable en frôlant un gros satellite naturel de cette planête.

Sur le dernier point concernant l’assistance gravitationnelle, je suis d’accord avec toi que cela ne permet pas une mise en orbite et ce n’est pas ce que je voulais dire : mais que l’on avait le choix de passer à côté d’un astre en propulsion ionique ou solaire pour utiliser l’assistance gravitationnelle afin de modifier grandement la trajectoire vers un nouvel objectif, mais non pour se satelliser. Cette incompréhension provient sans doute de la disposition de mon texte où je n’ai pas séparé clairement ce dernier choix de l’option satellisation.
Concernant l’option satellisation, effectivement en théorie, il est possible de se satelliser autour d’un astre même avec une décélération très faible si on aborde cet astre à la limite de sa vitesse de libération, mais cela n’est pratiquement jamais le cas car pour atteindre cet astre la trajectoire interplanétaire à emprunter doit répondre aussi à des impératifs de temps.
Pour Ikaros qui est seulement un démonstrateur ce n’est pas la propulsion photonique qui a lui a permis de se mettre sur une trajectoire interplanétaire en direction de Vénus qui a été acquise dès le lancement en compagnie de l’autre sonde japonaise Akatsuki - qui d’ailleurs utilisera un propulseur chimique pour se mettre en orbite.
C’est vrai qu’en théorie – même si à son premier passage près de Vénus Ikaros l’abordera trop rapidement pour que la propulsion photonique est le temps de lui procurer le ΔV nécessaire, on pourrait envisager après plusieurs révolutions autour du Soleil pouvoir l’aborder plus lentement pour se satelliser. De même il aurait été possible de faire partir Ikaros à partir d’une orbite autour de la Terre – mais quant même suffisamment haute car sinon la poussée photonique serait insuffisante pour compenser la trainée atmosphérique – mais ce n’était pas le but recherché car Ikaros me semble avoir pour but principal de tester la voile solaire en deçà de l’orbite terrestre sous plus forte irradiation. Au contraire son successeur testera cette navigation au-delà de l’orbite terrestre.

[/i]

Pour mettre en orbite autour d’un astre de masse importante une sonde spatiale il faut une décélération importante à proximité pour modifier sa trajectoire en un cours laps de temps et permettre une satellisation que la propulsion solaire – et même la propulsion ionique actuelle ne permettent pas et pour ces engins, il n’y a que deux choix :
- soit affiner la trajectoire bien à l’avance pour une rentrée atmosphérique – si cette atmosphère existe ce que fit Hayabusa lors de son retour sur la Terre
- soit frôler l’astre pour modifier sa trajectoire en utilisant l’assistance gravitationnelle
Par contre si l’astre a une faible masse (cas d’un astéroïde) il pourrait devenir possible de s’y satelliser. Attention toutefois de ne pas donner l’exemple d’Hayabusa lors de sa rencontre avec Itokawa car alors des petits moteurs chimiques furent utilisés.
Non, l’intérêt d’Ikaros est de tester la résistance et la longévité de la voile solaire et il n’y a aucun intérêt à la faire plonger vers Vénus. Par contre il serait beaucoup plus intéressant d’utiliser Vénus comme fronde gravitationnelle pour modifier grandement sa trajectoire.

Ça signifie qu’il faut absolument des moteurs chimiques pour qu’une sonde solaire se mette en orbite autour de venus?

Cela n'est pas en théorie impossible- comme le faisait justement remarquer Laurent J (page 35) ... mais cela demanderait beaucoup de temps - sans doute plusieurs mois avec une approche très progressive et un ajustement sur une orbite très proche de l'astre visé -par exemple très légèrement plus proche du Soleil pour le rattraper et donc avec une vitesse relative très faible pour pouvoir l'annuler par une décélération très faible de la voile solaire.
Sinon pour le suivi actuel où il faut augmenter la précision des calculs vu qu'il faut se positionner à moins de 0,1Gm , je m’aperçois qu'il devient nécessaire de raisonner en 3D et le meilleur pour ce là serait les coordonnées écliptiques . Malheureusement je vas être un peu débordé actuellement et je ne pourrais le mettre en oeuvre pour le passage d'Ikaros à côté de Vénus ...mais bon la JAXA nous informera bien sur ce passage . En 2011, j'utiliserai tout de même ces coordonnées écliptiques lorsque nous suivrons Ikaros au delà de Vénus et vers son passage derrière le Soleil...et il faudra plusieurs mois pour cela.
Nous aussi comme Ikaros nous apprenons en chemin.

:)

[Giwa]

D’après cette traduction du japonais du site d’Ikaros
http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&tl=fr&u=http://www.isas.jaxa.jp/home/IKAROS-blog/
Il me semble comprendre (mieux vaut prendre ses précautions avec ces traductions automatiques toujours sujettes à d’éventuels contre-sens) que, grâce à ce périple de bientôt 200 jours, la programmation d’Ikaros a été nettement améliorée ce qui va le rendre de plus en plus autonome pour le maintien de son attitude dans l’espace – ce qui sera absolument nécessaire lors de son opposition avec la Terre dans plusieurs mois.

Dans l'opération d'aujourd'hui, allant jouer, spin-up
Après évaluation des cellules solaires à couches minces,
Les travaux menés au cours de la configuration définitive pour non-communication.

Cette fois, l'expérience de la vie dernière, et tire peut être atteint par la plupart des fonctions de contrôle autonome.
Et vous êtes beaucoup plus intelligent maintenant Ikaros dans six mois.

PS : Sinon pour que nous devenions aussi beaucoup plus intelligents dans notre propre suivi – à prendre au « nième » degré – ;)

et comme je manque de temps, je vais prendre une « photographie» de la situation d’Ikaros sur un jour et la traiter épisodiquement en prenant mon temps par les coordonnées écliptiques- qui sont de la grosse artillerie.
Mais au moins une fois ces coordonnées obtenues, on doit pouvoir faire tout ce que l’on veut en matière de référentiel :
- Référentiel héliocentrique pour une étude dynamique directe
- Référentiel géo héliocentrique pour une étude de la position d’Ikaros par rapport à la Terre et le Soleil
- Référentiel centré sur une autre planète
… Mais bon restons modestes et sachons que nous n’avons pas les moyens et les compétences de la JAXA et aussi de la NASA – qui est aussi un partenaire – pour un suivi en « live » d’Ikaros.

[Giwa]

Et pendant ce temps de tourmente pour Akatsuki qui a raté ces fiançailles avec Vénus, Ikaros à son tour vient de passer au plus près d’elle le 8 décembre à 16 h 39 JST (UTC+9) à une distance de 80 800 km.
Le 10, il en s’éloigne déjà à 258 669 km, et la Terre est bien loin à 68.511.958 km.
Ikaros vous offre ce gâteau – à consommer virtuellement avec modération – pour célébrer son survol … après le Bruère de la capsule Dragon, elle de retour sur Terre.

Voir :
http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&tl=fr&u=http://www.isas.jaxa.jp/home/IKAROS-blog/

[Firnas2]

Merci professeur pour ce gâteau, elle garde quand même le moral l’équipe d’Ikaros.
Ikaros observant la fête des fiançailles, « GACHEE » :

[Giwa]

Ah, j'oubliais la barre symbolique des deux cents jours de navigation est passée en même temps que le Cap de Vénus - comme Cap de Bonne Espérance !
203 d au compteur temporel!


Pour Akatsuki, c'est plutôt le Cap Horn !

[Firnas2]

HEUREUX QUI, COMME IKAROS, A FAIT UN BEAU VOYAGE

12/12 IKAROS
Solar Distance: 0.72AU
Terre Distance: 71.142.242 km, RA =- 145,2 °, déclinaison =- 11,0 °
Vénus Distance: 0.01AU (1.140.095 km)
Attitude: vitesse de rotation = 2.0rpm, angle soleil = 12.6deg

[Invité]

Un grand merci à tous les deux pour cet excellent suivi de notre voile préférée ! :D

[Giwa]

Un grand merci à tous les deux pour cet excellent suivi de notre voile préférée ! :D

Bonsoir Aldebarande !
De rien ! Le sujet dont tu es l’initiatrice , est vraiment passionnant par son côté novateur et porte de grands espoirs pour le futur de la navigation spatiale.

Bonsoir aussi Firnas2 et merci pour ce suivi d'Ikaros qui -je l'espère- va continuer son périple sans encombre, et si après être passé derrière le Soleil il pouvait reprendre contact avec la Terre alors là ce serait extra -même si ce n'était pas prévu initialement !

Sinon Vénus - d'après le schéma que tu as posté -a dévié quelque peu la trajectoire d'Ikaros vers un périhélie plus proche du Soleil.
En janvier cette nouvelle trajectoire commencera à mieux se profiler et nous pourrons la suivre en espérant que le contact ne soit pas perdu, car la distance à la Terre continue d'augmenter et finira par dépasser les cent millions de km, et ensuite les deux cent millions avant son passage derrière le Soleil.

[tatiana13]

suppression suite trop de post émis jugés sans valeur ajoutée

[Firnas2]

Merci Aldebarande et Merci Tatiana, mais pour rendre à César…le gros du boulot a été fait par Giwa. Moi je ne faisais que critiquer les travaux qu’il présente et vous connaissez le proverbe «la critique est aisée, l' art est difficile».

Sinon Vénus - d'après le schéma que tu as posté -a dévié quelque peu la trajectoire d'Ikaros vers un périhélie plus proche du Soleil.
En janvier cette nouvelle trajectoire commencera à mieux se profiler et nous pourrons la suivre en espérant que le contact ne soit pas perdu, car la distance à la Terre continue d'augmenter et finira par dépasser les cent millions de km, et ensuite les deux cent millions avant son passage derrière le Soleil.

Justement, sauf erreur dans mes estimations (par une méthode graphique simplifiée), j’ai mis en rouge les distances Terre-Ikaros pour le 1er de chaque mois, depuis le début, le 21 Mai 2010, jusqu’à Avril 2011 (Je suis désolé pour la qualité):

:D

[Giwa]

Pour reprendre le côté matheux de notre fil parfois un peu indigeste ( mais attention aussi aux écarts de régime pour le Réveillon à venir), voici un nouveau post ...désolé pour sa longueur ...surtout qu'à la fin vous vous direz peut-être : tout çà pour pas grand chose ! ;)


Un moyen approximatif d’évaluer le ΔV de la voile solaire sur l’étape de la Terre à Vénus consiste d’abord à déterminer un trajet AB sur lequel on n’ait à tenir compte- en plus de l‘attraction gravitationnelle du Soleil - que de la poussée photonique sur la voie solaire d’Ikaros, et donc où les attractions gravitationnelles de la Terre ou de Vénus deviennent très faibles pour être négligées.
Les masses de la Terre ou de Vénus sont de l’ordre de 6. 10 ²⁴ kg et donc les accélérations planétaires qu’elles communiquent en fonction de la distance d sont données par les formules approchées semi – numériques :
a _P # 7. 10 ^{- 11} x 6 X 10 ²⁴ /d² # 4. 10 ¹⁴ /d².
Pour que a _P passent sous 10 ^-6 m/s², il faut que d # √ (4. 10 ¹⁴/ 10 ^-6) # 20 Gm ce qui va nous permettre de choisir les positions A et B de la trajectoire où nous allons calculer l’énergie mécanique d’Ikaros dans le référentiel héliocentrique.
Le point A de la trajectoire doit pouvoir être choisi au 113 d entre les points A’ et A’’ des 101 d et 117 d (ce qui donnera en plus un vecteur –vitesse approximativement parallèle à l’axe Terre/ Soleil dans le référentiel géo-héliocentrique)

Reprenons les archives de ces époques :
http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&tl=fr&u=http://www.isas.jaxa.jp/home/IKAROS-blog/
Le 101 d : 28/8 IKAROS : Solar Distance: 1.00AU
29/8 IKAROS : Solar Distance: 0.99AU
8/9 IKAROS : Solar Distance: 0.97AU
113 d : 9 / 9 IKAROS :Solar Distance: 0.96AU
11/9 IKAROS : Sun Distance: 0.96AU
12/9 IKAROS : Solar Distance: 0.95AU
13/9 IKAROS : Solar Distance: 0.95AU
117 d : communications coupées


Nous calculerons cette vitesse moyenne entre le 29/8 : 0,99 UA et le 12/9 : 0,95 UA, soit :
0,04 UA ou 6 Gm sur 13 d
La vitesse géo-héliocentrique sera approximativement en km/s de : 6.10 ⁹/ (13X 24X 3600) # 5 ,34 km/s

Calculons la vitesse perpendiculaire à l‘axe Soleil/ Terre :
La vitesse angulaire en rad/s de cet axe dans le référentiel héliocentrique est de :
ω = 2π/ (365,25 x 24 x3600) = 2.10^-7 rad/s
r= 0,96 UA =144 Gm d’où une vitesse perpendiculaire à l‘axe de : 144.109 x2.10^-7 = 28,8 km/s

La vitesse dans le référentiel héliocentrique sera alors :√(5,34²+28,8²) = 29,3km/s

La masse d’Ikaros étant de 315 kg, son énergie cinétique sera alors : EC = 315x 293002/2 = 1,35 .10 ¹¹ J et son énergie potentielle gravitationnelle- la masse du Soleil étant de
2. 10³⁰ - sera : E_P = - G mM/r = -6,67.10^-11 X 315 X 2. 10³⁰/ 144.10⁹ = -2 ,92 10¹¹ J
L’énergie mécanique E_M = E_C + E_P d’Ikaros était alors de : -1,57.10¹¹ J

D’autre par la vitesse moyenne d’Ikaros avait été déterminé entre les 168d et 175 d et était de 14 km/s dans le référentiel géo- héliocentrique et les composantes V_X et V_Y de – 5 km/s et de 13 km/s
Calculons la composante perpendiculaire à cet axe dans le référentiel héliocentrique, la distance au Soleil étant de 0,76 UA soit 114Gm :
114. 10⁹ x2.10^-7 = 2,3 .10 ⁴ m/s = 23 km/s
Dans le référentiel héliocentrique la composante en km/s devient : V_Y = 13 +23 = 36
et finalement la vitesse dans ce dernier référentiel est en km/s de : √ (52 + 362) =36,3
L’énergie cinétique est alors de : 2,08.10¹¹ J
D’autre part l’énergie potentielle devient : - -6,67.10^-11 X 315 X 2. 10³⁰/ 114.10⁹ soit :
-3,67 .1011J
Finalement la nouvelle énergie mécanique est de :-1,59.10¹¹ J
La variation d’énergie mécanique qui correspond au travail résistant de la voile est alors de :
-2 .10⁹ J

Cette variation a eu lieu sur 172 -113 = 59d
Soit : - 3. 10⁷J/d

En ΔV (m/s) / d cela donne : √ (2 X 3. 10⁷ / 315) = 4. 10 ² m/s /d

ou 4. 10 ^-3 m/s² (même équation aux dimensions qu’une accélération)


Mise en garde :
Ces résultats sont malheureusement d’un ordre de grandeur entre cent et mille fois trop élevés par rapport à l’accélération escomptée pour Ikaros qui valait environ 4μm/s² lors des mesures directes, début Juillet 2010. Bien sûr depuis en s’approchant du Soleil, cette accélération a augmenté, mais pas dans de telles proportions.
La difficulté principale de cette méthode est que l’on cherche à déterminer le mieux possible une différence petite d’énergie mécanique – ces dernières étant grandes et que donc le résultat est très sensible aux imprécisions des données.
Mais si les communications se maintiennent sur le chemin à venir et sur une plus longue période avec des données plus précises on devrait améliorer le résultat.

[Firnas2]

Merci Giwa, je vais trouver le temps pour zoomer ton calcul, mais la question qu’a posée Skyboy est plus simple et il faut que nous trouvions une explication :

Est-ce que ça amuserait quelqu'un de nous tracer la trajectoire réellement suivie par Ikaros à côté de celle qu'elle aurait suivi en mode ballistique. J'ai du mal à me rendre compte de l'influence de cette micro poussée lumineuse.

Je demande beaucoup, mais je crois que vous en êtes capables ;)

Je reformule la question :
Ikaros et Akatsuki on été mis au même moment sur la même trajectoire de Hohmann pour arriver pratiquement ensemble sur Venus. Il est où l’apport de la propulsion photonique pour le cas d’Ikaros?
NB : j’ai peur d’être obligé de revenir à la case de départ (comme au Monopoly) pour trouver la réponse (c.a.d. revenir aux opérateurs de Gradient, Divergence, Laplacien et Rotationnel, lol)
:bounce1:

[Giwa]

Merci Giwa, je vais trouver le temps pour zoomer ton calcul, mais la question qu’a posée Skyboy est plus simple et il faut que nous trouvions une explication :

Est-ce que ça amuserait quelqu'un de nous tracer la trajectoire réellement suivie par Ikaros à côté de celle qu'elle aurait suivi en mode ballistique. J'ai du mal à me rendre compte de l'influence de cette micro poussée lumineuse.

Je demande beaucoup, mais je crois que vous en êtes capables ;)

Je reformule la question :
Ikaros et Akatsuki on été mis au même moment sur la même trajectoire de Hohmann pour arriver pratiquement ensemble sur Venus. Il est où l’apport de la propulsion photonique pour le cas d’Ikaros?
NB : j’ai peur d’être obligé de revenir à la case de départ (comme au Monopolie) pour trouver la réponse (c.a.d. revenir aux opérateurs de Gradient, Divergence, Laplacien et Rotationnel, lol)
:bounce1:

Il me semble qu'à ce niveau, il faut des données très précises pour pouvoir tracer la trajectoire héliocentrique d'Ikaros et la comparer à la trajectoire balistique qu'elle aurait suivi sans le travail résistant de la poussée photonique.
Mieux vaut s'en remettre aux Pdf que sortiront un jour la JAXA sur le bilan de ce démonstrateur ... car cela devient un travail d'analyse à temps complet avec toute une équipe et des ordinateurs puissants .
A quoi çà sert d'être impatient car avec les voiliers solaires on travaille sur le très long terme?

En tout cas c'est trop pour moi et ce que je pourrais sortir serait bien trop approché pour avoir une quelconque utilité.

Je suis quant-même à la retraite ce qui me laisse peu de temps libre ( un paradoxe de plus ;) )
car j'ai donc de nombreuses autres occupations :)

[Giwa]

Et pendant ce temps là, Ikaros continue son bonhomme de chemin en s’éloignant de la belle Vénus.
Et un membre de l’équipe d’Ikaros devient insomniaque en suivant Ikaros et tient à coup de cafés chauds et froids car aux heures des relevés c’est maintenant la pleine nuit au Japon.
Compatissons !
8-) ... ;)

http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&tl=fr&u=http://www.isas.jaxa.jp/home/IKAROS-blog/

Résultat, presque incapable de bien dormir, je suis devenue totalement dépendante de la production de café …

Par ailleurs, le O, comme d'habitude, comme d'habitude, «Eh bien, cette semaine, je n'ai jamais dormi sur un futon"
Nous Tamawatsu, etc. (T2)

Le 12/14 IKAROS
Distance du soleil: 0.72AU
Terre Distance: 73.778.110 km, RA =- 143,9 °, déclinaison =- 11,2 °
0.01AU (1.716.694 km): la distance de Vénus
Attitude: vitesse de rotation = angle 2.7rpm soleil, = 12.6deg

[Argyre]

Bonjour,

Calculons la vitesse perpendiculaire à l‘axe Soleil/ Terre :
La vitesse angulaire en rad/s de cet axe dans le référentiel héliocentrique est de :
ω = 2π/ (365,25 x 24 x3600) = 2.10^-7 rad/s
r= 0,96 UA =144 Gm d’où une vitesse perpendiculaire à l‘axe de : 144.109 x2.10^-7 = 28,8 km/s

La vitesse dans le référentiel héliocentrique sera alors :√(5,34²+28,8²) = 29,3km/s

Est-il légitime de calculer la vitesse perpendiculaire à l'axe (en fait tangentielle au cercle) de cette façon lorsque la sonde est sur une orbite non circulaire ? Il faudrait peut-être mieux regarder les formules de vitesse pour une trajectoire elliptique.

La vitesse instantanée (son module) vaut racine (GM(2/r - 1/a)) où r est la distance actuelle et a le demi grand axe de l'ellipse.
Pour le cas ci-dessus, on aurait donc pour l'A.N. r=0,96 UA et si on considère une trajectoire de Hohmann :
a = (dist_Terre_Soleil + dist_Vénus_Soleil)/2

Je n'ai pas fait les calculs.

A+,
Argyre

[Firnas2]

Merci Argyre pour cette réaction :bounce1:

Je suis quant-même à la retraite ce qui me laisse peu de temps libre ( un paradoxe de plus ;) )
car j'ai donc de nombreuses autres occupations :)

Entièrement d’accord avec toi, surtout que je vais être dans la même situation que toi prochainement ;) .

J’ai dit « nous trouvions une explication » pour pouvoir entamer une discussion sur ce sujet.
Mais je m’attendais à quelques mots de ton coté, pour une explication théorique sur les principes, en attendant que les responsables de la Jaxa présentent les résultats de leurs travaux dans une prochaine publication ou dans un prochain séminaire.

Je positive et je vais commencer une explication (sous réserve de confirmation) à notre ami Skyboy et lui laisser l’occasion de me contredire s’il le veut, puisqu’il a du mal à se rendre compte de l'influence de cette micro poussée lumineuse.
1) En se libérant le 21 Mai 2010, de la fusée H-IIA, Ikatsuki et Ikaros avaient une vitesse d’environ 11,2 km/s (Vitesse de libération d'un véhicule spatial pour s’échapper à l’attraction terrestre)
2) Le 11 juin 2010 déploiement de la voile solaire d’Ikaros et début de la propulsion photonique.
3) Le 28 juin 2010 le moteur d’akatsuki va fonctionner en inverse pour réduire cette vitesse de 661 mètres/seconde et la mettre sur une orbite de Hohmann qui mène sur la planète Venus comme expliqué sur le site de Capcom :
http://www.capcomespace.net/dossiers/astronautique/mecanique_spatiale_6.htm
4) Donc la réduction de la vitesse d’Ikaros est obtenue par la propulsion photonique et non en utilisant un carburant chimique pour avoir le même résultat.
Je ne sais pas si cette explication est convaincante ?
:bounce1:

[Giwa]

Bonjour,

Calculons la vitesse perpendiculaire à l‘axe Soleil/ Terre :
La vitesse angulaire en rad/s de cet axe dans le référentiel héliocentrique est de :
ω = 2π/ (365,25 x 24 x3600) = 2.10^-7 rad/s
r= 0,96 UA =144 Gm d’où une vitesse perpendiculaire à l‘axe de : 144.109 x2.10^-7 = 28,8 km/s

La vitesse dans le référentiel héliocentrique sera alors :√(5,34²+28,8²) = 29,3km/s

Est-il légitime de calculer la vitesse perpendiculaire à l'axe (en fait tangentielle au cercle) de cette façon lorsque la sonde est sur une orbite non circulaire ? Il faudrait peut-être mieux regarder les formules de vitesse pour une trajectoire elliptique.

La vitesse instantanée (son module) vaut racine (GM(2/r - 1/a)) où r est la distance actuelle et a le demi grand axe de l'ellipse.
Pour le cas ci-dessus, on aurait donc pour l'A.N. r=0,96 UA et si on considère une trajectoire de Hohmann :
a = (dist_Terre_Soleil + dist_Vénus_Soleil)/2

Je n'ai pas fait les calculs.

A+,
Argyre

^

Cette vitesse ne représente que la vitesse du point de l'axe géo-héliocentrique à la même distance du Soleil qu'Ikaros pour permettre une estimation

- rien de plus - de la vitesse héliocentrique d'Ikaros à partir de sa vitesse géo-héliocentrique obtenue de manière très grossière en l'estimant à ce moment comme pratiquement radiale. Sinon bien sûr qu'il n'y a aucune rigueur ...mais à quoi cela aurait-il servi vu que je suis reparti sur des données déjà très grossières?
Tout mon post n'avait que pour but que de montrer que par les calculs d'énergie mécanique , il serait possible de déterminer le delta V de la poussée photonique à condition de connaitre très précisément les vitesse et les positions successives d'Ikaros sur un trajet où les champs de gravitation des planètes deviennent négligeables .

Mais des calculs plus rigoureux et plus précis demanderaient des données bien plus précises et du temps et des compétences que je ne possède pas .

Mais peut-être que - parmi nous - certains pourraient le faire à condition d'en avoir la disponibilité.

J'ai quant-même émis assez de réserves pour que nous perdiez pas votre temps à rechercher toutes les anomalies de ce post . Le message essentiel est que si la trajectoire est balistique l'énergie mécanique se conserve et que sinon sa variation nous permet d'accéder au delta V .

[Firnas2]

Mise en garde :
Ces résultats sont malheureusement d’un ordre de grandeur entre cent et mille fois trop élevés ...

«La critique est aisée, l' art est difficile» mais je trouve cet ordre de grandeur « beaucoup » quand même :???:
Je termine mon explication pour Skyboy : Si la voile d’Ikaros n’a pas été déployée, son orbite serai proche de l’orbite de la terre autour du soleil. Quelle a été heureusement déployée (Bravo les Japonais, en comparaison avec les difficultés de NanoSail-D2 ) son orbite a frôlé celle de Venus et c’est l’objectif de la Démonstration.
Pour une exploitation réelle de la technique des voiles solaires, attendons la fin de la décennie 2010, pour voir la réalisation de la mission d’observation de Jupiter et ses astéroïdes troyens.
Et pour mon ami Giwa, Grand Voyageur, ce proverbe égyptien : « Qui vivra verra, et qui se déplace, verra plus» :)

[Argyre]

3) Le 28 juin 2010 le moteur d’akatsuki va fonctionner en inverse pour réduire cette vitesse de 661 mètres/seconde et la mettre sur une orbite de Hohmann qui mène sur la planète Venus comme expliqué sur le site de Capcom :
http://www.capcomespace.net/dossiers/astronautique/mecanique_spatiale_6.htm

Sur le site de Capcom, je pense qu'il s'agit de la vitesse acquise lors du lancement (vit. de lib. + 661m/s). Si Akatsuki était déjà lancée, je suppose qu'elle était en LEO. Le 28 juin Akatsuki a donc dû accélérer depuis LEO pour atteindre cette vitesse.
A priori, on peut aussi avoir un lancement à la vitesse de libération et accélérer plus tard vers Vénus mais je pense que c'est plus cher en delta V.
Tout ça à vérifier.

A+,
Argyre

[Giwa]

[quote="Firnas2"]

Je termine mon explication pour Skyboy : Si la voile d’Ikaros n’a pas été déployée, son orbite serai proche de l’orbite de la terre autour du soleil. Quelle a été heureusement déployée (Bravo les Japonais, en comparaison avec les difficultés de NanoSail-D2 ) son orbite a frôlé celle de Venus et c’est l’objectif de la Démonstration.

Vu la très faible accélération d’Ikaros de l’ordre du micromètre par seconde au carré, elle n’est intervenue que très partiellement et même si sa voile ne s’était pas déployée, Ikaros n’aurait pas suivi une orbite proche de celle de la Terre et se serait quant-même rapprochée de Vénus car il fut lancé avec Akatsuki et suivit une trajectoire assez proche .
Le solaire ne peut procurer des ΔV suffisants que sur de très longues durées et c'est ce qui est testé avec Ikaros en sachant que 200 jours de fonctionnement sont encore très peu.
Pour simplifier en prenant un mouvement rectiligne uniformément accéléré – bien sûr imaginaire puisque dans l’Espace tout est curviligne et gauche – cela nous donne pour une accélération de 10 μm/s² (pour être généreux, mais en sachant tout de même que cette propulsion doit être plus efficace du côté de Vénus -plus proche du Soleil-que la Terre) et une durée de 200 jours :
ΔV en m/s = 10 ^–5 X 200 X 24 X 3600 = 173 m/s ; soit environ 200m/s. Ce n’est pas avec un aussi faible ΔV que l’on peut passer de l‘orbite terrestre à celle de Vénus…même sur une trajectoire de Hohmann. ;)

Et un petit proverbe : Qui veut aller loin ménage sa monture ! :)

[Firnas2]

Merci nos chers professeurs, pour vous répondre vous m’avez obligé de bouquiner.
Je ne connais que 10 alphabets du japonais parmi 1000 mais ça va venir (Patience et longueur de temps…,lol)
1) Pour mieux comprendre la citation de Capcom, voila ce que j’ai trouvé, un extrait de «MISSIONS INTERPLANETAIRES de Robert GUIZIOU» :

http://www.im2.univmed.fr/im2/mecaspa/COURS_SA/INTERPLA/voyages.htm#Tir_quelconque

2) Concernant l’orbite héliocentrique des satellites de la fusée H-IIA c’est notre Ami Astronotes qui l’a dit le 21 Mai 2010 (et s’il y a problème, c’est à lui de payer les pots cassés :D )

Bon, rien à voir dans le ciel sauf pour ceux qui sont équipés pour écouter.

Voici les immatriculations de sondes envoyées par la fusée H-2A :

36573 WASEDA-SAT-1 2010-20A (héliocentrique)
36574 NEGAI 2010-20B (héliocentrique)
36575 KSAT 2010-20C (héliocentrique)
36576 AKATSUKI Planet-C 2010-20D (sonde orbitale vénusienne)
36577 IKAROS 2010-20E (voile solaire héliocentrique)
36578 UNISEC-1 2010-20F (sonde amateur vers vénus)
36579 H2A R/B 2010-20G (dernier étage de la fusée)

3) Sur le schéma de l’orbite ci-dessus, elle s’est dirigée vers l’extérieur au début (donc plutôt vers Mars) leur vitesse initiale doit être légèrement supérieure à 11,2 km/s pour s’échapper de la gravitation terrestre. Donc Akatsuki a été freinée le 28 juin 2010 pour aller vers Venus et pour Ikaros, je signe et je persiste et je maintiens ma position qu’il s’est dirigé à partir du 11 juin 2010 vers Venus par uniquement la propulsion photonique (je prie mon ami Giwa de lever toute contradiction à propos de cette question :D )

[Giwa]

3) Sur le schéma de l’orbite ci-dessus, elle s’est dirigée vers l’extérieur au début (donc plutôt vers Mars) leur vitesse initiale doit être légèrement supérieure à 11,2 km/s pour s’échapper de la gravitation terrestre. Donc Akatsuki a été freinée le 28 juin 2010 pour aller vers Venus et pour Ikaros, je signe et je persiste et je maintiens ma position qu’il s’est dirigé à partir du 11 juin 2010 vers Venus par uniquement la propulsion photonique (je prie mon ami Giwa de lever toute contradiction à propos de cette question :D )

Ce qui serait utile c'est de savoir quel a été le delta V de freinage qui fut imprimé à ce moment - là à Akatsuki (le 28 juin 2010) . Pour cela si personne de notre forum possède ce renseignement, il faudrait aller fouiller dans les archives d'Akatsuki qui doivent bien être sur le net comme il en est pour Ikaros. En effet comme tu le dis, Akatsuki et IKaros sont parti ensembles et sont passés à proximité de Vénus à quelques jours près et sur un tel périple cela doit représenter une différence de deltas V très faible.
Toutefois il ne faut pas se faire de faux espoirs , le delta V imprimé à Akatsuki ne doit pas être très important car il est probable que ce n'était qu'une manœuvre corrective d'ajustement pour qu'Akatsuki ne rate pas son rendez-vous avec Vénus et probablement que, même sans cette manœuvre , Akatsuki se serait retrouvé proche de l'orbite de Vénus.
Et si ce delta V est de l'ordre de la centaine de mètres, cela pourrait alors correspondre à celui communiqué par la propulsion photonique d'Ikaros.

Mais cela n’amoindrit pas l'exploit d'Ikaros d'avoir réussi déjà ce déploiement de sa voile, d'avoir pu aussi maîtriser sa navigation jusqu'à Vénus et aussi de sa bonne tenue sous une irradiation solaire double de celle au voisinage de la Terre.

La cerise sur le gâteau (car le contrat initial d'Ikaros est entièrement remplis) serait que cette voile puisse tenir plus de mille jours car alors le delta V communiqué deviendrait conséquent ...mais là il va falloir patienter.

Enfin je vous souhaite à tous un peu à l'avance de bonnes fêtes de fin d'années car je ne viendrais qu'en coup de vent - comme on dit - pendant cette période, ... mais dans le cas d'Ikaros rien ne presse . :)

[tatiana13]

suppression suite trop de post émis jugés sans valeur ajoutée

[Giwa]

Merci Tatiana pour ces posts de fêtes de fin d'année 2010 !
Voilà les dernières nouvelles d'Ikaros pour ce début d'hiver pour les Nordistes ;) :
http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&tl=fr&u=http://www.isas.jaxa.jp/home/IKAROS-blog/
Le 21/12 IKAROS : 214 d
Soleil Distance: 0.73AU
Terre Distance: 82.995.856 km, RA =- 139,1 °, déclinaison =- 12,0 °
0.02AU (3.672.908 km): la distance de Vénus
Attitude: vitesse de rotation = angle 2.6rpm soleil, = 14.2deg
http://www.heavens-above.com/sun.asp?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=CET
Apparente position géocentrique
Ascension droite 17 h 59 m 1 s
Déclinaison -23 ° 26 '15 "

Ikaros s'éloigne donc de Vénus, de la Terre et aussi du Soleil ; et son périhélie est passé . Remontera-t-il jusque qu'à l'orbite de la Terre ? Non, si la voile continue à être orientée en opposition à son déplacement ; et dans ce cas Ikaros devrait à son prochain périhélie dans plusieurs mois se retrouver plus près du Soleil ... en espérant que le contact ne soit pas perdu d'ici là !

Voici sa trajectoire dans le référentiel géo-héliocentrique à une échelle plus petite pour le suivre au plus près de son passage derrière le Soleil par rapport à la Terre:



Si la trajectoire de Vénus ne pose pas de problème de représentation vu qu'elle est quasi-circulaire, il en n' est pas de même pour Mercure , vu la très grande excentricité de son orbite; et aussi à cause du déplacement de son aphélie et de son périhélie au cours des révolutions successives en conséquence des phénomènes relativistes liés à la proximité du Soleil et du fort champ gravitationnel qui en résulte . Pour cette dernière seule la zone délimitée entre ses aphélies et périhélies a été représentée. Ce schéma peu précis n'est là que pour se donner une idée de la position actuelle d'Ikaros par rapport à la Terre et au Soleil .

[Firnas2]

Merci Tatiana, Merci Giwa.
Un schéma de largeur 1000 pixels donne une vision plus claire, il me semble, (avec l'original, la qualité sera meilleure):