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 La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)

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MessageSujet: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Lun 30 Déc 2013 - 11:46

Ceci est une question aux spécialistes de mécanique spatiale.

Je lisais récemment l'article en anglais de Wikipédia concernant la bonne vieille sonde japonaises MUSES-A (1990) : http://en.wikipedia.org/wiki/Hiten

On y apprend que la sonde devait utiliser une technique pour atteindre la Lune qualifiée de particulièrement brillante (la méthode, pas la Lune...). D'après ce que j'en comprends, on place la sonde sur une orbite elliptique dont l'apogée croise la Lune, et cette dernière la capture une fois qu'elle passe à proximité, ce qui revient à utiliser un deltaV nul. Est-ce exact ?

Quels sont les avantages de cette méthode ? Pourquoi a-t-elle été découverte si tard (la réaction de l'agence spatiale japonaise semble indiquer que la technique n'avait jamais été évoquée) ? Peut-elle permettre d'augmenter significativement la masse de charge utile embarquée vers la Lune ? Quels sont les désavantages éventuels (durée de transit ?) ?

La méthode semble avoir été présentée en 1990, ce qui suggère qu'elle n'était pas connue auparavant. Aurait-elle pu, par exemple, permettre l'augmentation de performance de Saturn 5 lors des missions Apollo ?

La partie de l'article en question :
Wikipédia a écrit:
Edward Belbruno of the Jet Propulsion Laboratory had been working for several years on numerically modelling low-energy (weak stability boundary) trajectories. He had heard of the probe's problems and developed a ballistic capture trajectory that would enable the main probe to enter lunar orbit using zero delta-v.[5] On June 21, 1990, Belbruno faxed over an unsolicited proposal to the Japanese space agency, which responded favorably and called it an "amazing result."[6]

After the probe's primary mission had been completed, it was placed onto the Belbruno trajectory. This represented the first time that a probe had been placed into lunar orbit using zero delta-v for orbital capture.[3] On October 2, 1991, Hiten was captured temporarily into lunar orbit.

After that, it was put into a looping orbit which passed through the L4 and L5 Lagrange points to look for trapped dust particles. The only scientific instrument on Hiten was the Munich Dust Counter (MDC), and no increase over background levels was found. On February 15, 1993, Hiten was placed into a permanent lunar orbit, where it remained until it was deliberately crashed into the lunar surface on April 10, 1993 at 34.3°S 55.6°E, between the craters Stevinus and Furnerius.

Merci d'éclairer ma lanterne.  Super
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Henri
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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Lun 30 Déc 2013 - 17:23

Tu as la réponse au début de l'article "low-energy (weak stability boundary) trajectories" de Wikipedia vers lequel pointe un hyperlien de l'extrait de Wikipedia que tu cites :
"The drawback of such trajectories is that they take longer to complete than higher-energy (more-fuel) transfers such as Hohmann transfer orbits".
En général il faut beaucoup plus de temps pour ce type de trajectoire ce qui les confine au transport de fret ou pour les sondes automatiques.

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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Lun 30 Déc 2013 - 17:40

La méthode a-t-elle réellement été découverte aussi "tard" ?
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Henri
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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Lun 30 Déc 2013 - 18:29

J'ai lu quelque part cet après-midi que c'est vers 1986 que l'idée a germé (combiner propulsion et perturbations gravitationnelles dans le cadre de la théorie du chaos). En fait ces orbites n'avaient pas (n'ont toujours pas ?) de solutions analytiques, il faut les simuler sur ordinateur ce qui impliquait un développement suffisant des capacités de calculs informatique pour valider le concept.

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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Lun 30 Déc 2013 - 19:04

Henri a écrit:
En fait ces orbites n'avaient pas (n'ont toujours pas ?) de solutions analytiques, il faut les simuler sur ordinateur ce qui impliquait un développement suffisant des capacités de calculs informatique pour valider le concept.
Ah, c'est donc pour cela que l'article de Wikipédia évoque les simulations numériques d'Edward Belbruno. C'est la méthode "brute" qui se substitue à l'absence de résolution analytique.

Le lien sur les trajectoires à faible énergie dit qu'après MUSES-A, l'ESA (SMART 1) et la NASA ont utilisé cette méthode (j'avoue ne pas avoir vu le lien avant que tu ne l'évoques  Shocked  ). Ce sont effectivement des sondes qui ont pris leur temps !
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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Mar 30 Déc 2014 - 18:45

Un article d'aujourd'hui sur Futura-Sciences concernant la méthode de Belbruno. Il y est affirmé que ces trajectoires étudiées dans les années 1980 pourront simplifier l'exploration de Mars.

http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-nouvelle-orbite-transfert-faciliterait-colonisation-mars-56567


Et un site sur le bonhomme :
http://www.paintingthewaytothemoon.com
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MessageSujet: Nouvelle orbite de transfert martienne   Mer 31 Déc 2014 - 8:42

Bonjour

Avez-vous lu l'article de futura science sur une nouvelle orbite de transfert martienne ?
http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-nouvelle-orbite-transfert-faciliterait-colonisation-mars-56567/

L'article n'est pas très détaillé et je ne comprends pas très bien le profil de cette orbite. Il n'est pas non plus très clair sur la durée de voyage nécessaire pour atteindre mars comparé à des transferts classiques.
je m'étonne qu'à notre époque on découvre encore des nouvelles trajectoires pour accéder aux planètes du système solaire, est-ce qu'il reste des choses à découvrir dans ce domaine?!


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lambda0


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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Mer 31 Déc 2014 - 12:01

L'article technique est disponible sur Arxiv :
http://arxiv.org/abs/1410.8856

Dans la section 6, il y a quelques comparaisons entre la capture ballistique et le freinage traditionnel.
Le gain peut être intéressant dans certains cas (0.4 km/s dans le cas D), mais la capture prend quand même plus d'un an.

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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Mer 31 Déc 2014 - 12:28

lambda0 a écrit:
L'article technique est disponible sur Arxiv :
http://arxiv.org/abs/1410.8856

Dans la section 6, il y a quelques comparaisons entre la capture ballistique et le freinage traditionnel.
Le gain peut être intéressant dans certains cas (0.4 km/s dans le cas D), mais la capture prend quand même plus d'un an.
Merci pour le lien. veneration

Dans le cas de cargos emportant du matériel ou des victuailles non périssables à moyen terme, cela pourrait être un gain appréciable (?).

Mustard a écrit:

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À la décharge de bed31fr, le titre du premier sujet ne mettait pas de façon évidente les deux sujets en relation.
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ndiver


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MessageSujet: Re: La trajectoire singulière de MUSES-A (Edward Belbruno)   Jeu 1 Jan 2015 - 18:05

Le gain semble ultra-intéressant sur deux points pour des missions cargo :
- gain en delta-v, donc plus grosse cargaison par mission pour un même lanceur
- orbites ne nécessitant pas de fenêtre de lancement ! Autrement dit, tu lances quand tu as besoin et pas quand tu peux !
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