La technique du rendez-vous spatial est bien rodée depuis des années, et il faut à chaque fois 2 jours pour qu'une navette ou Soyouz rejoigne la station ISS.
Certe les manoeuvres sont délicates mais, au vu de mon expérience sous le simulateur Orbiter je me demande pourquoi un délai si long. Cette interrogation est d'autant plus d'actu que prochainement les russes doivent tenter un rendez-vous quelques heures après un lancement.
Donc je résume ma pensé, prenons le cas d'un Soyouz
1) On attend que la trajectoire (le plan orbital) d'ISS passe au dessus du site de lancement et on lance le Soyuz dans la même direction.
2) Nous avons donc un plan orbital identique pour ISS et soyuz. Sauf que le Soyuz traine dans les 180km et ISS dans les 400km d'altitude (dessin de gauche ci dessous). Résultat Soyuz fait le tour de la Terre en 87mn et ISS en 92mn, soit 5mn de différence. Ce sont ces 5mn qui vont permettre de "rattraper ISS" à chaque tour.
3) 5mn d'écart ça veut dire que Soyuz peut prendre un tour d'avance en 18 révolutions, soit 1 jour et 2h (ou 27h). Mais on n'a pas besoin d'aller jusque là, si on lance Soyuz quand ISS est proche on peut faire en sorte qu'elle soit juste devant (sur un plan projeté), disons dans le même quart de tour.
4) Evidemment les deux vaisseaux ne sont pas sur la meme altitude. sur un plan projeté on va donc attendre que Soyuz s'approche puis on va allumer les moteurs du Soyuz pour amener le point opposé de l'orbite à une altitude identique à ISS (dessin central ci dessous)
Résultat, la trajectoire sera ovale avec un apogée égale à ISS (400km) et un périgée égale à 180km. Au lieu de gagner 5mn sur ISS on ne gagne plus que la moitié, soit 2mn30. Le Soyuz va donc se rapprocher plus lentement d'ISS.
5) Lorsque que Soyuz et ISS seront vraiment très proche, restera à finir la circularisation à 400km. Cela ne peut se faire qu'au point d'apogée, dans le sens prograde (dessins de droite ci dessous).
6) Une fois fait, on se retrouve avec ISS et Soyuz sur la meme orbite (plan orbital et altitude identique). En théorie leur distance ne doit plus bouger d'où l'interet de faire cela à des moments précis pour qu'ils soient le plus proche possible. Si cela a été bien fait les engins doivent se trouver à moins de 100km l'un de l'autre, peut etre 10km si la précision a été bonne. Ensuite, on utilise les RCS pour finaliser l'approche et le rendez vous.
En théorie, en optimisant les moments de lancement par rapport à la position d'ISS, le moment du premier burn et du second burn, on devrait effectivement pouvoir faire un rendez vous en moins de 6 ou 7 orbites, disons 10 pour se donner une marge.
Je m'étonne donc qu'aujourd'hui, avec les capacité informatique, de simulation, de calcul, et l'expérience acquise des RDV on ne soit pas capable de faire ça en moins de 2 jours, une trentaine d'orbite. Il aura fallut attendre 2012 pour que les russes tentent cette expérience du RDV rapide. Cela aurait du etre fait sur le dernier Progress mais ça a été repoussé à un autre vol.
Certe les manoeuvres sont délicates mais, au vu de mon expérience sous le simulateur Orbiter je me demande pourquoi un délai si long. Cette interrogation est d'autant plus d'actu que prochainement les russes doivent tenter un rendez-vous quelques heures après un lancement.
Donc je résume ma pensé, prenons le cas d'un Soyouz
1) On attend que la trajectoire (le plan orbital) d'ISS passe au dessus du site de lancement et on lance le Soyuz dans la même direction.
2) Nous avons donc un plan orbital identique pour ISS et soyuz. Sauf que le Soyuz traine dans les 180km et ISS dans les 400km d'altitude (dessin de gauche ci dessous). Résultat Soyuz fait le tour de la Terre en 87mn et ISS en 92mn, soit 5mn de différence. Ce sont ces 5mn qui vont permettre de "rattraper ISS" à chaque tour.
3) 5mn d'écart ça veut dire que Soyuz peut prendre un tour d'avance en 18 révolutions, soit 1 jour et 2h (ou 27h). Mais on n'a pas besoin d'aller jusque là, si on lance Soyuz quand ISS est proche on peut faire en sorte qu'elle soit juste devant (sur un plan projeté), disons dans le même quart de tour.
4) Evidemment les deux vaisseaux ne sont pas sur la meme altitude. sur un plan projeté on va donc attendre que Soyuz s'approche puis on va allumer les moteurs du Soyuz pour amener le point opposé de l'orbite à une altitude identique à ISS (dessin central ci dessous)
Résultat, la trajectoire sera ovale avec un apogée égale à ISS (400km) et un périgée égale à 180km. Au lieu de gagner 5mn sur ISS on ne gagne plus que la moitié, soit 2mn30. Le Soyuz va donc se rapprocher plus lentement d'ISS.
5) Lorsque que Soyuz et ISS seront vraiment très proche, restera à finir la circularisation à 400km. Cela ne peut se faire qu'au point d'apogée, dans le sens prograde (dessins de droite ci dessous).
6) Une fois fait, on se retrouve avec ISS et Soyuz sur la meme orbite (plan orbital et altitude identique). En théorie leur distance ne doit plus bouger d'où l'interet de faire cela à des moments précis pour qu'ils soient le plus proche possible. Si cela a été bien fait les engins doivent se trouver à moins de 100km l'un de l'autre, peut etre 10km si la précision a été bonne. Ensuite, on utilise les RCS pour finaliser l'approche et le rendez vous.
En théorie, en optimisant les moments de lancement par rapport à la position d'ISS, le moment du premier burn et du second burn, on devrait effectivement pouvoir faire un rendez vous en moins de 6 ou 7 orbites, disons 10 pour se donner une marge.
Je m'étonne donc qu'aujourd'hui, avec les capacité informatique, de simulation, de calcul, et l'expérience acquise des RDV on ne soit pas capable de faire ça en moins de 2 jours, une trentaine d'orbite. Il aura fallut attendre 2012 pour que les russes tentent cette expérience du RDV rapide. Cela aurait du etre fait sur le dernier Progress mais ça a été repoussé à un autre vol.
Dernière édition par Mustard le Dim 29 Juil 2012 - 16:53, édité 1 fois