Un tuto pour réaliser un transfert orbital par VOS calculs!!

[antoo]

Coucou la compagnie, je suis en train de vous écrire... Mon premier tuto !!!. Il s´agit d´une methode permettant de réaliser des transferts de homann par des calculs, et en n´utilisant aucun autre outil que le HUD. Donc pas de mfd ! (sauf peut être pour observer le déroulement du trajet, mais c´est tout...). Ma methode consiste à calculer la durée du transfert désiré (vu en terminale S), et ensuite... Vous verrez bientôt ! Mise en ligne prévue dans un mois ou deux. Y aura t-il des volontaires pour tester une fois le tuto avant la release??

[jacquesmomo]

bravo !

[jb2512]

antoo a écrit:
Y aura t-il des volontaires pour tester une fois le tuto avant la release??

Bravo!

Je suis volontaire pour tester ton tuto, j'ai hate de voir ça!

[orbitermat]

Super! On va encore plus impressioner nos amis! On n'a qu'à faire les calculs à l'avance et mémoriser les résultats, et on fait le tout par coeur!

- Tu sais le simu que je t'ai montré l'autre jour?

- Ouaip?

- Regarde, je peux aller sur la Lune et même sur mars sans outils!

- 8o

[antoo]

Oui mais attention, c'est pour réaliser une orbite de transfert de Homann dont l'apogée est tangente à l'orbite de la planète cible, donc il y a des fenêtres de tir, c'est à dire que cette méthode ne marche pas avec un autre type de transfert, et pas n'importe quand... Ne vous en faites pas, je mettrai un petit tableau avec les fenêtres en question pour les planètes du système solaire ( ya une méthode pour tous les avoir, vous verrez  )



Message modifié ( 01-03-2013 14:38 )

[antoo]

Alors voilà ou j'en suis :

- Calculs : OK
- Théorie : OK
- Test sur orbiter : Presque OK
- Rédaction du tuto : Presque OK

J'ai avancé. Toute la partie théorique et des calculs que vous, chers orbinautes, aurez à accomplir sont planifiés. Sauf que ces calculs sont basés sur l'hypothèse que les orbites sont bien circulaires et concentriques.

--> Terre <-> Venus = OK
--> Terre <-> Mars = Pas OK du tout

Je bosse je bosse, ça vient

[orbitermat]

Tiens je me demandais: Si on part d'une orbite non-équatoriale, par exemple Baïkonour, est-ce que ça fonctionne?

Merci

[antoo]

Ah oui meeeerdeeuuuuuu j'ai oublié de vous dire : j'ai _{lâchement abandonné} eu un gros problème: chui bloqué. J'ai passé beaucoup de temps sur ce projet, j'en ai parlé à mon prof de physique, qui malgré son statut d'enseignant en classes préparatoires n'a pas su m'éclairer, et je pense en fait connaitre mon problème... Toute ma théorie se base sur une orbite CIRCULAIRE!!!!! Et je néglige les influences exterieures... Tenez, voyez comment je vois les choses:



La grosse flèche noire c'est vers où j'accélère en A.

Sauf qu'en fait il se passe pas ça... Quand j'essaie mon boint B est à peu près diamétralement opposé à A, mais mon vaisseau ne fait vraiment pas bien le rendez vous. J'ai alors entrpris de calculer, en fonction des paramètres orbitaux, le moment où il fallait partir avec exactitude. J'ai alors réussi à trouver que en fonction de ces paramètres, et selon une formule que j'ai mise au point (rien de bien sensas hein...) je pouvais rentrer sur ma calculette tout ça et elle me sortait de suite une valeur dont j'ai dejà parlé: l'angle Cible-Moi-Soleil.
Ensuite j'ai demandé sur des forums d'astro, si il existait un logiciel qui calculait les angles relatifs des planètes. Et il en existe un seul qui integre le soleil...: j'avis alors ma date de lancement. Comme je disais toute la théorie était donc OK. Mais dans la pratique, et même avec vénus (j'avais eu on vieux coup de bol à la con...) ben ça marche pô...
J'ai tout essayé, modifier un peu, ou partir une fois en orbite autour de A à l'extrème limite de sa SOI pour pas qu'il dévie trop mon orbite... Rien à faire. J'ai longuement étudié comment faisait IMFD... Ben pas comme moi en tout cas, car jamais, aux dates auxquelles moi je comptais partir d'après ma formule, IMFD n'a réalisé d'orbite de transfert où A est diamétralement opposé à B par rapport au soleil. Et je pense que c'est à caus des interférences, et de l'exentricité.

Mes calculs sont à mon appart là avec mon Netbook. Je les passe à qui veut bien me filer un coup de pouce d'ailleurs. J'avais aussi laissé mon Tuto en écriture... 10-15 pages et puis rien en fait

Alors je veux bien m'y remettre, mais bon si vous voulez jeter un coup d’œil ou si vous avez une idée... Ben hésitez pas, je vous envoie mon tuto et mes calculs demain quoi, juste que mon frère ramène mon ordi chez mes parents.

Bye!

[antoo]

Bon, vite fait, mes calculs (rien d'extra, c'est le programme de terminale quoi...) :

Periode orbitale de la cible de la cible: T
Demi grand axe de la cible: D
Periode orbitale du transfert: t  attention, t est le temps pour faire une révolution verte complète!
Demi grand axe transfert: d



On calcule:



et



G=6.67 *10^-11
M=masse soleil
On dit que le temps de transfert est t/2.

Puis on ditque pour tourner autour du soleil en une revolution complète, la cible parcourt 360°. Donc on determine si pour T=360, combien vaut t/2. Il restera donc une valeur: celle de l'angle A comme sur le schéma qui suit:



Du coup si on réalise l'orbite verte, on mettra un temps égal à celui de la cible pour parcourir l'arc A. Mais on ne peut mesurer sur helios2 que l'angle 180-A dans ce cas. C'est donc au final cet angle de 180°-A qui va etre utile, car la position RDV, ben elle est imaginaire hein...

Enfin, le logiciel Helios2 dispo ici: http://philippe.boeuf.pagesperso-orange.fr/robert/softs/heliocentrique2.zip

permet de connaitre les positions des planètes par rapport à une référence commune. (plus d'infos sur ce site: http://philippe.boeuf.pagesperso-orange.fr/robert/astronomie/localisation-planetes.htm )

Et pourtant dans la pratique et ben ça marche pô...

[antoo]

EDIT: suit au post qui vient, je met en spoil les resultats numériques. Si vous souhaitez relever le défi, ne regardez pas les spoils qui sont en fait les solutions pour le trajet Venus--> Terre. Approuvé fonctionnel (a 800Km près )

Spoiler  :

Bon application pour un transfert venus-->terre... parce que je crois que ça peut le faire là... elles sont bien circulaires. Je vous avoue que je n'ai pas encore testé sur orbiter, car trop heureux et pressé d'avoir eu enfin un résultat pas trop pourri a poster. Je ne sais pas pourquoi je n'avais eu que des valeurs pour A proches de 50 a chaque fois... et là, j'ai beau me relire, je trouve A=143... alors on va tester.

T=31558464 secondes (periode terrestre)

Spoiler  :

Spoiler  :

A=143°

180-A = 37°

on doit donc être dans ce cas là:

Puis avec Helio2 je cherche le cas de figure voulu et je teste sur orbiter... Je vous tiens au courant!

[Alexandre]

Punaise, t'en fait des truc sympa en math en TS ^^
C'est une super idée ! Je testerai 

[antoo]

En fait c'est en physique. J'avais eu 9/20 ou un truc pourri comme ça... et pourtant... ben j'avais pas bossé quoi

Bien bien. Test avec orbiter: attention: si vous voulez tester par vous même ne regardez pas la solution dans les Spoiler... On verra qui passera le plus près  et qui trouvera la meilleure fenêtre de tir...
Juste un truc: la date que vous trouverez avec hélio2 est celle de l'ejection orbitale. Celle ci DOIT se faire à une distance de venus à laquelle celle ci ne vous attire pas trop... pensez à sortir sérieusement de la SOI avant le burn!


Date trouvée avec Hélio2:

Spoiler  :

16 janvier 2017

Juste pour voir si IMFD me propose un schéma similaire au mien...


--> YEEEEESSSSSSS

Proche de l'arrivée:





Bon je l'ai loupée de 800Km environ...


Ccl°: Et ben on peut dire que ma methode fonctionne non ... Bon, pas parfaitement je l'admet. QUI FAIT MIEUX QUE 800Km ?? à vos crayons!!

[WolfAngriff]

Je veux pas faire le grincheux, mais euuuh... si là on est à 800 km de la Terre, c'est que tu utilises un TRES GROS Delta-Glider... Ou une toute petite Terre... Ou y manque des zéros... 

[nulentout]

Bonjour les copains,
C'est bien beau l'orbite de transfert où d'une orbite circulaire on va rejoindre une autre circulaire avec une ellise bien gentille. C'est parfait ... à condition que le système solaire ne contienne que trois choses : L'astre de départ, celui d'arrivée et le moteur, c'est à dire le Soleil.
Mais ensuite toutes les planètes viennent influencer ce beau calcul et notre vaisseau dérive.
Je ne crois pas dire de bétise en affirmant qu'IMFD ne se contente pas du tout d'effectuer un seul calcul, mais pour tenir compte avec précision de l'influence de tous les attracteurs qui interviennent, il procède par itérations, c'est à dire qu'il enchaine une tripoté de calculs. Une simple formule ne peut pas convenir, du moins j'en suis persuadé.
Quand à viser une cible qui se trouve sur une orbite circulaire, ce n'est pas idiot du tout. C'était même un impératif pour les missions lunaires. Le train spatial une fois en orbite autour de la Lune manoeuvrait pour circulariser l'orbite. S'il n'y parvenait pas la mission de débarquement était annulée ... ça a failli arriver. Pourquoi une orbite circulaire ? Précisément pour simplifier le calcul de l'orbite du poursuivant, car le calculateur de bord n'avait rien à voir avec nos P.C. actuels. Il importait donc d'optimiser.
Bon vol les copains et circularisez un max !

[antoo]

Eh oui! C'est bien le problème
Effectivement j'ai mal du lire la donnée, 800km c'est évidemment pas la valeur que j'ai eue... M'enfin accordez moi que je suis pas passé loin
Cette méthode marche moyennement pour le système terre venus car ce sont de orbites plutôt bien circulaires et à peu près concentriques.
Les perturbations de l'environnement extérieur sont bien évidement en cause dans l'imprécision!
Et en plus j'ai du faire une poussée jusqu'à voir sur mon hud un ApA de 150000000Km, mais nous savons tous que ce n'est pas exactement la valeur réelle !

Je vous encourage à tenter le transfert, c'est rigolo!

[WolfAngriff]

allo ? Sigmund ? Tu vas te marrer ! j'en tiens un qui trouve rigolo de calculer à la main un transfert de Ohman. Non, pas la ville, le matheux. Siii, je te jure que c'est vrai. Pas mal hein ? S'il peut passer à ton cabinet ? bouge pas je demande. Euuuh, Antoo ? Téléphone pour toi ! 

Et le pire c'est que je vais essayer, que je vais me carboniser dans le soleil, et que ça va me faire marrer... 

Vous dites rien à Sigmund hein ?

[antoo]

Ce doit être un manque de sexe qui me plonge dans ma torpeur, seul avec mon DG...

[Papyref]

J'ai ėcrit un tuto sur le principe de l'orbite de Hohmann mais en rėalitė le transfert est difficile à rėaliser par calcul.
Il faut tenir compte des positions relatives au moment du lancement, des formes d'orbites des influences des corps, des alignements de plans entre autres.
Sur un long trajet comme. Terre-Saturne par exemple il faut corriger et si on se contente d'un calcul thėorique au dėpart l'erreur serait sûrement très grande,

Il vaut mieux utiliser IMFD pour faire de la navigation spatiale en tout cas, c'est ce que j'ai toujours fait 
J'ai ėcrit un excellent tuto "IMFD thėorie et exercices" (PUB  ) et je crois qu'il faut le lire pour être sur qu'il faut utiliser ce magnifique outil

Papyref

[antoo]

Je l'ai lu, c'etaiil y a un bail certes

[Fox-Terrier]

Même IMFD ou TransX n'utilisent pas LA formule mathé-magique qui permet de tomber pile-poil juste

Ils utilisent des approximations plus faciles à calculer, et refont leurs calculs à chaque instant ...

[antoo]

C'est certain. Ma méthode est un challenge, et il est évident qu'un trajet Terre saturne par exemple, est inenvisageable!

[nulentout]

Pour ajouter mon grain de sel, aller vers Venus ou Mercure présente une facilité incontestable : On s'approche du Soleil. "L'attracteur prépondérant", c'est le nom que j'utilise dans mon duto sur IMFD5.5 est le Soleil. Il est tellement massif que dans son "giron" les grosses planètes comme Jupiter et Saturne présentent alors une influence presque négligeable. Du coup, la formule qui n'en tient pas compte reste assez précise pour "dégrossir" le tir.
CONCLUSION : Utiliser un logiciel comme IMFD peut être considéré comme du calcul à la main, puisque on ne fait que déplacer une souris et cliquer plein plein plein de fois. C'est du travail manuel ça !

[Natshi]

Bonjours à tous,

Je travail sur un fichier excel pour effectuer tous les calcules à partir du vecteur d'état (mais ça prend du temps, je suis occupé en ce moment :s) et j'utilise un super ouvrage qui est le suivant:

http://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/66104/mod_resource/content/1/OrbitalMechanicsForEngineeringStudents-AerospaceEngineering.pdf

à condition de comprendre un peut l'Anglais. Cela permet de tout calculer ou Presque, y comprie avec les perturbations :D

Aujourd'hui je suis capable de vous donner les données orbital à partir du vecteur d'état, et de prevoir les nouvelles données à x seconds, minutes, heures à l'avance, et ce pour tout type de trajectoire autour d'un astre (les orbites circulaires ne sont que des cas particulier en réalité :p)

[Fox-Terrier]

Beau bouquin ! je retiens !

Si jamais, excel (et libreoffice) possède un solveur : si t'as des équations à plusieurs paramètres réglables, tu peux lui indiquer la valeur que tu souhaites optimiser tout en plaçant des contraintes sur les paramètres, c'est super utile et c'est accessible à tout le monde ! (c'est bien pour ça que tu fait sur excel non ?)

[Natshi]

oui tout a fait, mais je ne l'utilise pas pour l'instant, le problem c'est que j'ai du calcul iteratife :s
En revanche j'ai fait en sorte que ce soit trés ergonomique, le but serais par la suite de pouvoir assister des pilotes sur Twich par exemple.