[Video] alignement direct avant mise en orbite

[Carcharodon]

Salut a tous,

Comme promis, une vidéo qui explique comment réaliser un alignement direct de plan avec un objet en orbite (satellite naturel ou artificiel) en arrivant sur une planète avant même de s'y mettre en orbite.

L'objectif de cette vidéo est de décrire les points successifs de la procédure, afin de réaliser l'alignement puis le rdv avec phobos, en arrivant sur mars, étant parti de la terre, en consommant un minimum de carburant.
Cet exemple particulier illustrant le cas général (valable partout, y compris sur une lune de jupiter, par exemple).

La configuration utilisée est un DGIV Mark IV 260KN, max fuel, configuration mars, sans aucun cargo en soute.
La vidéo commence a 1M de sec avant l'arrivée au PeA martien et se termine avec la mise en "pseudo" orbite autour de phobos.
Pseudo orbite car, comme vous pourrez le constater, l'influence gravitationelle de phobos reste toujours inférieure a 1%, mais la position atteinte permet de maintenir une proximité avec phobos (aux alentours de 10km) pendant quelques heures.
Même a une si faible distance de phobos, c'est l'attraction gravitationnelle de mars qui reste de très loin prépondérante.
Il faut être posé à la surface de phobos pour pouvoir être sous son influence.

La procédure se compose :

1) d'une création de node avec phobos a 350ks du PeA martien

2) d'une correction d'inclinaison à la node avec phobos

3) d'une circularisation autour de mars à une altitude inférieure a celle de phobos, une fois l'inclinaison relative réduite a 0° avec ce satellite

4) d'une création de rdv avec phobos

5) d'une circularisation d'orbite autour de phobos


Les MFD supplémentaires utilisés par rapport a l'Orbiter de base sont :

IMFD 5.5 utilisé intensivement tout au long du vol dans de multiples fonctions spécifiques.

Burn Time Calculator 2.32 qui permet de réaliser la correction d'inclinaison de façon très confortable et précise.

La vidéo, en HD 1280*720 (pensez a selectionner HD sur la vidéo, en haut a droite de l'écran) => http://dai.ly/H6t4zP

Ce topic a pour objet de vous présenter cette vidéo et de recueillir vos questions et ommentaire à propos de cette opération.

Cette vidéo dure 20mn et est assez dense, prevoyez une relecture pour cerner tout les détails si vous êtes en terrain plus ou moins inconnu.

Bon visionnage et bon vol a tous !



Message modifié ( 05-04-2012 14:43 )

[Coch]

Bravo et merci ! Le coup du node à l'arrivée est intéressant en effet. J'ai connu une galère en arrivant autours de Jupiter, où tout mon coco est passé à tenter de rattraper le coup pour me mettre dans le plan du satellite que je voulais atteindre... Ceci étant, je me demande si, avec des cailloux comme Phobos (il y en a des centaines de plus petits), cela a un sens de s'approcher comme on le fait pour une planète, avec IMFD. En effet, on pourrait très bien imaginer faire une approche "type ISS", avec croisement des orbites jusqu'à la rencontre, et approche lente jusqu'à la la surface. Je ne sais pas quelle serait la méthode la plus efficace, mais, et tu le mentionnes, tenter une mise en orbite autours de ces petits machins est une utopie... Aussi, l'approche directe à vitesse réduite, si tant est que la gravitation est contrôlable, a un sens, me semble-t-il.

Merci encore !

[Carcharodon]

je me demande si, avec des cailloux comme Phobos (il y en a des centaines de plus petits)

Plus petit que phobos dans orbiter ?
Il ne doit pas y en avoir des masses.

En effet, on pourrait très bien imaginer faire une approche "type ISS", avec croisement des orbites jusqu'à la rencontre, et approche lente jusqu'à la la surface.

Tu as pu voir la facilité du genre d'approche proposé dans la vidéo, en comparaison d'un rdv orbital.
L'avantage de ce type d'approche, c'est que tu n'as qu'une injection a faire, suivie d'une circularisation, avec éventuellement une minuscule correction en dV pour arriver au périgée visée précisément (10 km pour Phobos).
Donc quasiment rien a faire en comparaison d'un rdv orbital, surtout que IMFD automatise tout et que viser un PeA est bien plus difficile avec le module base sync.

Une fois en pseudo orbite autour de phobos, les manoeuvres d'approche sont aussi simple que lors d'un docking, avec en plus la possibilité de pouvoir choisir l'inclinaison de mise en orbite afin d'arriver pil poil sur ton objectif.

En résumé, la méthode rdv orbital est tout de même nettement moins précise et facile qu'une approche comme celle mentionnée dans la vidéo.
Comme tu as pu le constater, c'était vraimet les doigts dans le nez de faire comme ça.

De même, si on avait eu rdv avec une station et non phobos, j'aurais procédé de la même façon : injection avec IMFD et arrêt au rdv avec BTC en mode automatique (il calcule le dV et le moment de mise a feu tout seul maintenant), au lieu d'une circularisation avec IMFD.
Et ça aurait été aussi facile et précis que pour phobos.

Tu as pu constater que l'ensemble de ces manoevres n'a pris en tout que moins de 80 secondes de burn, donc plus de 70 pour le seul changement de plan.

Très difficile de faire mieux en matière de consommation, de temps et de faire plus simple, non ?

[Quark down]

Excellent ! Qu'est ce que j'apprends !

[Carcharodon]

Tant mieux Quark Down, en souhaitant qu'un jour tu partages aussi ton savoir de la même façon

Sinon, vous avez compris ce qu'il m'arrive lorsque je tente de viser l'équateur martien et que ça se revèle impossible ?
L'histoire des 13 ou -13° lors de la création de la node avec phobos.
Important de comprendre ça, ça arrive quasiment forcément (sauf pour une planète avec une rotation sans inclinaison) lors d'une opération de ce type, et c'est ça qui oblige de toute façon a faire une correction de plan a l'arrivée, car c'est impossible de la faire pendant le voyage.

Comme vous avez pu le constater, j'ai rajouté (en fait retiré, c'est pareil mais dans l'autre sens) quelques fractions de degré afin de séparer davantage le point de node du point de circularisation.
Ca n'a rajouté qu'un très faible dV tout en rendant l'opération plus confortable.

J'espère que vous tenterez ce même cas de figure et que vous rapporterez votre expérience.

[Pitx]

Encore un excellent tuto vidéo... comme toujours!


Pitx

[Coch]

1) Oui, oui, il y a beaucoup de petits cailloux disponibles pour Orbiter
2) Je pensais à cette technique "type ISS", car le module Orbit Insert peut parfois pèter un plomb dans un environnement où la force d'attraction de la planète mère est trop importante par rapport à celle du satellite. Cela ne semble visiblement pas le cas avec Phobos, et c'est tant mieux : j'agrée avec toi sur le confort de la méthode. Lorsqu'elle fonctionne... Avec une planète comme Jupiter, c'est un peu plus duraille, vu le champ d'attraction. Avec certain satellite, pas de souci. Avec d'autres....

Ta méthode étant tellement excellent et non décrite auparavant que, si j'en trouve le temps, et si tu agrées, je la coucherai sur papier pour placer dans les tutos : ça vaut la peine de l'étudier à son aise, car il me semble que ça devrait presque faire partie des "basics" !

[Carcharodon]

Je ne savais pas qu'il y avait autant de petit cailloux pour orbiter (parce que phobos, c'est vraiment un astéroïde, du genre la taille de celui qui a éradiqué les dinosaures).
J'vais ptêt jouer au petit poucet alors !

En tout cas, cette méthode va fonctionner avec toutes les lunes de Jupiter, sans problème, qui sont toutes considérablement plus massives que phobos.
Pour les petits cailloux, en fait, il faut faire comme avec phobos => se mettre en pseudo orbite, car ce que je montre dans la vidéo, ce n'est pas une orbite autour de phobos, contrairement a ce que tente de faire croire le MFD Orbit (qui dit quand même que G : 0.00). Si tu laisses passer le temps, l'orbite est détruite en moins d'une heure sur le MFD Orbit, MAIS l'engin reste presque à la même place pendant plusieurs heures, il dérive très lentement, en orbite quasi identique a celle de phobos, autour de mars.
Ce sera certainement idem avec les cailloux autour de Jupiter.
Et avec les lunes, donc, ce sera nettement plus stable qu'avec phobos.

Si tu veux faire un tuto papier, je n'y vois aucun problème, ni aucune obligation de m'y mentionner, ces vidéos sont faites pour transmettre et diffuser le savoir sur orbiter.
Fais comme tu veux, en esperant que cette vidéo t'inspires un peu et que tu developpes.
Parce que j'ai fais ça en parlant a grande vitesse, je sais bien que c'est assez dense, mais je ne voulais pas non plus lasser.

Et effectivement, c'est un "basic", même si c'est pas un basic "d'entrée de gamme" car il suppose de connaitre un certain nombre de trucs fondamentaux avant de s'y essayer.

[Coch]

Je creuserai le temps, mais il est évidemment exclu que ce papier, si je parviens à le coucher, ne soit pas à ton nom, bien sûr...

[gagarine2004]

Bonsoir,

excellent Tuto ,comme d'hab

[Coch]

Je suis occupé à coucher sur papier la procédure, et je me pose une question existentielle : quel est le rationnel pour bloquer le temps entre TEj et TIn avant de rechercher la meilleure solution (TOF-Locked) ? Car, finalement, après les manoeuvres de mise en orbite martienne et d'alignement des orbites avec Phobos, on ouvre IMFD et on "constate" TIn, sans rien y faire. Ne devrait-on pas, après avoir trouvé le minimum en faisant varier TEj, faire également varier TIn, déloqué ? Et si on ne le fait pas, comment se fait-il que le delta T soit d'office correct ?

[Carcharodon]

on ouvre IMFD et on "constate" TIn

Exactement, apparemment, il y a un calcul automatique du transfert de moindre energie, le fameux transfert de Hohmann.
Seulement, il n'est pas calé, et c'est a toi de trouver ce calage (en incrémentant le TEj et en ayant bloqué le TIn).
Mais le TIn est toujours bon, quelque soit le cas, je l'ai vérifié plusieurs fois.
La dernière fois c'est aujourd'hui avec un voyage vers Jupiter/Io : TIn = 60ks.
Tu peux faire des tests, tu le constateras toi même.
Donc, inutile de se préoccuper de rechercher un TIn soi même, tu ne trouveras pas mieux que ce qu'il te propose, et surtout, ce sera considérablement plus long et compliqué.
La seule chose a faire, c'est d'utiliser ce decalage TIn /TEj en verrouillant (TOF-Locked) puis en incrémentant le TEj jusqu'a trouver la bonne fenêtre.
IMFD est un formidable instrument, très bien conçu.

[Coch]

OK, je prends comme ça ! J'ignorais qu'il y a avait une optimisation immédiate, mais à la réflexion, c'est possible en effet.

[gagarine2004]

felicitations Carcharodon ,c'est Novateur et parfaitement realisé!
Bravo!

[Carcharodon]

Yes, calcul du transfert de Hohmann que ça s'appelle.
J'ai découvert ça par hasard en tripotant, j'ai vu que c'était a chaque fois le top en terme de temps de transfert.
Tout simplement parce que ça doit calculer le transfert sur une demi orbite.
Y a moyen de faire plus court ou même plus long, mais ça ne sera pas autant optimisé en terme de consommation.
Par contre, y a moyen, en manuel de faire bien plus court en temps, c'est clair.
L'intérêt est souvent négligeable, alors que l'inconvénient réside dans la consommation qui sera considérablement plus importante.
Or, quand on a fait un voyage de 8 mois (exemple de mars) passer quelques heures de plus pour faire un transfert propre reste préférable et plus "réaliste".



Message modifié ( 05-04-2012 21:46 )

[jmb52]

Salut Carcharodon,

Merci pour ta vidéo, juste une petite question (avant que tu partes  )
La fonction de MAP dans IMFD est vraiment bluffante par rapport à Trans-X qui est nulle.
Comment tu fais ,dans cette vue MAP, pour faire des variations de changement de plans?
@+

[Carcharodon]

Ca ne fonctionne qu'avec le MFD de gauche.
Il suffit d'appuyer sur [MAJ guache] + W et de bouger la souris pour faire pivoter la figure.

[jmb52]

J' y arrive pouah !!!
J' ai pourtant téléchargé le dernier IMFD et suis sur orbiter 060929, seul ,les étoiles dans le fond de l' écran bougent avec la souris mais pas dans le MAP de IMFD.
Je suis en train de redécouvrir Galactic MAP 3D de Tofitouf(merci à son concepteur et Nulentout pour son tuto).
Il est très interressant.

Salutations orbitales

[Carcharodon]

Ha c'est peut-être une option présente uniquement avec orbiter 2010...
perso, je ne pourrais pas revenir a orbiter 2006, le 2010 est vraiment mieux et les MFD mis a jour possèdent des nouvelles fonctions améliorées, comme BTC par exemple.

Il faut que je remette le orbiter_jsmge_beta106 online...
c'est avec ça que je fais tout mes vols, pour aller sur mars, y a 10 ports de départ terrestre et 4 d'arrivée sur mars, mars en relief qui est magnifique.
Et le tout avec des scenario au départ sur chaque port, calé sur les fenetre de tir, ce qui fait des dizaines et des dizaines de tir "prêt a l'emploi" avec des engins configurés spécifiquement (en X1/2/5 et DGIV).
L'orbiter est vraiment nettement plus beau et pratique comme ça, juste a selectionner les mods voulus et les scenarios correspondant apparaissent.

Perso, je trouve cet orbiter_jsmge plus indispensable que les vidéos...
En tout ya des milliers de vols a faire avec des engins réalistes et futuristes en hires de partout.
C'est magnifique.
Le plus chiant étant de tout regrouper, ça m'a pris pas loin de 100 heures... et je le met même pas online en ce moment...
C'est vraiment un truc utile.
Je vais remettre ça online après les vidéos sur mars.

[Coch]

Partant de Mars, je me suis dirigé vers Jupiter avec l'intention de me poser sur Europe, à Europa-Beach. Je me suis donc dit que l'opportunité était belle d'appliquer la méthode. En Planet Approach, j'ai donc sélectionné comme Ref, Jupiter et comme Tgt Europa. Je me suis donc callé sur une orbite inférieure à celle d'Europe, et j'ai observé mon node... Il n'était pas avant le périapsis, mais largement après ! Je présume qu'il n'y a rien de dramatique là-dedans, et que cette situation peut se rencontrer aussi souvent que le node avant le périapsis, comme dans la vidéo. J'ai donc procédé d'abord à l'injection en orbite jupitérienne, et puis à mon alignement orbital au node d'Europe. C'est correct ? Je n'ai rien loupé ?

[Carcharodon]

Sur Jupiter c'est bien plus facile que sur mars d'appliquer cette méthode a cause de l'immense influence gravitationelle de ce monstre.
J'ai déjà testé avec Io et Eupore, justement.
Aucun problème sauf qu'une fois j'ai "négligé" un PeA néhgatif avec Io et je l'ai violemment tappé avant le rdv.
Tu ne serais pas arrivé en tournant dans le mauvais sens par hasard ?
Car c'est absolument typique de cet exemple, d'avoir la node après le point de circularisation, quand on arrive dans un autre sens que l'objet visé.
Sens qu'on ne choisira jamais, de toute façon.

edit : vu la masse de Jupiter, il est conseillé de faire la recherche de node avec le satellite a 2M de km de l'ApA avec Jupiter, et non 350ks, comme pour Mars.



Message modifié ( 10-04-2012 13:01 )

[Coch]

Je l'ai peut-être pris un peu tard en effet, vu la taille du monstre. Je remets le couvert ce soir Mais je suis certain d'avoir été dans le bon sens, prograde. J'avais vérifié avant. Si ça recommence, je ferai une copie d'écran.

[Carcharodon]

Je l'ai peut-être pris un peu tard en effet, vu la taille du monstre

C'est effectivement un critère essentiel avec Jupiter.
L'échelle est ~20 fois celle de Mars en terme de TIn de manoeuvre.

[Coch]

OK, c'est bon ! Suis sur Europe... Le node s'est bien présenté avant le périapsis. Ouf !