Propulsion spatiale

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Cet article présente le concept de propulsion spatiale, c'est-à-dire tout système permettant de déplacer un véhicule spatial que ce soit du sol vers l'espace ou bien directement dans l'espace pour des changements d'orbite terrestre ou des trajectoires interplanétaires. Cela inclut les moyens de propulsion des véhicules spatiaux (fusées, satellites, sondes) ou les systèmes de contrôle d'orbite et d'altitude.

Sommaire

1 Principe
- 1.1 Performance
- 1.2 Structure d'un système propulsif spatial
2 Classification des différents types de propulsion
3 Voir aussi

[modifier] Principe

Le principe général de la propulsion spatiale s'appuie, à quelques exceptions près, sur l'échange de quantité de mouvement entre de la matière éjectée et l'engin à propulser.
Le bilan de quantité de mouvement s'écrit pour l'engin :

$dP=dm \cdot v_e$

avec dP : variation de quantité de mouvement, $v e$ : vitesse d'éjection de la matière.

Cette variation de quantité de mouvement se traduit, via la deuxième loi de Newton, en force appliquée sur l'engin à déplacer :

$F_p=\frac{dP}{dt} = \dot m \cdot v_e$

avec $F p$ force appliquée sur l'engin et $\dot m$ : débit de matière éjectée.

[modifier] Performance

Afin de pouvoir classer et comparer les différents types de propulsion, un critère de performance a été établi : l'impulsion spécifique. Il est défini de la façon suivante :

$I_sp=\frac {F}{\dot m \cdot g_0}$

avec F : poussée fournie par la propulsion, $\dot m$ : débit de matière éjecté et $g 0$ : constante de gravité.

[modifier] Structure d'un système propulsif spatial

La structure abstraite suivante peut s'appliquer de façon générale aux différents types de propulseurs :

[modifier] Classification des différents types de propulsion

La classification des différents types de propulsion peut se faire en trois groupes selon le niveau de technologie nécessaire de développement (se reporter aux notions de TRL et SRL). Cette classification contient néanmoins une part de subjectivité et peut donc être sujette à discussion. Par ailleurs, des combinaisons peuvent intervenir entre les différents types de propulsion.