Trajectoire interplanétaire

Bonjour à quelle point la trajectoire interplanétaire d'une sonde spatiale est perturbé par les autres planètes du système solaire? Cette perturbation est-ce tellement infime qu'elle peut être négligé (dans les calculs de la trajectoire)?

Yomaha a écrit:Bonjour à quelle point la trajectoire interplanétaire d'une sonde spatiale est perturbé par les autres planètes du système solaire? Cette perturbation est-ce tellement infime qu'elle peut être négligé (dans les calculs de la trajectoire)?

Il y a toujours une interaction entre deux corps qui possède une masse non nul. Et ceux quelques soit la distances. L'intensité de l'interaction dépend en gros:
- De la trajectoire de ta sonde
- De la masse du corps dont il est question
- De la distance entre les deux (cf trajectoire)

En pratique, dès que les objets sont trop éloigné où trop léger, l'influence est nul.

En gros (c'est vraiment pour illustré le propos):
- Si on est loin d'un corps peu massif => Interaction quasi nul - Exemple: Un satellite en orbite terrestre et Pluton
- Si l'on est pas loin d'un corps pas trop massif (par rapport à celui autours duquel tu es en orbite)  => Interaction faible non négligeable - Exemple: Un satellite terrestre sur une altitude pas trop loin de celle de la lune. Ça joue beaucoup sur la stabilité des orbites sur le moyen/long termes.
- Si l'on est proche d'un corps massif => Interaction forte - Exemple: catapulte gravitationnel, grosse instabilité sur les trajectoire, etc... C'est le cas qui intéresse tout le monde.

Mais d'autres expliqueront tout cela mieux que moi..

Quelques éléments complémentaires :

A défaut une sonde spatiale est sous l'influence du Soleil (aucune sonde spatiale, meme Voyager 1/2, n'y a encore échappé.

La sphère d'influence d'une planète est d'autant plus étendue (=prédominante // Soleil) que celle-ci est massive mais également qu'elle est éloignée du Soleil :
==> Jupiter : rayon 48,2 millions kilomètres
==> Neptune beaucoup moins massive : 59,7 millions kilomètres

L'influence de la planète est d'autant plus importante que la vitesse de la sonde spatiale est faible.

Yomaha a écrit:Bonjour à quelle point la trajectoire interplanétaire d'une sonde spatiale est perturbé par les autres planètes du système solaire? Cette perturbation est-ce tellement infime qu'elle peut être négligé (dans les calculs de la trajectoire)?

On a utilisé l'effet de fronde créée par une approche d'une planète pour pouvoir accélérer une sonde pour aller plus vite où plus loin dans un budget temps !
Par exemple on peut envoyer vers Jupiter une charge plus lourde en "jouant" au billard planétaire entre Vénus et la Terre !
voir Rosetta

Bonne question !

Les trajectoires des sondes, (propulsées par de petites impulsions) sont régies par l'attraction universelle : ce sont donc des ellipses. Pour passer d'une planète à l'autre, on se sert de ces lois suivant des calculs dits "Orbite de Hohmann" : par ex, une sonde partie de la Terre vers Mars, suit une trajectoire elliptique dont le sommet coïncidera avec l'orbite de Mars. 
Quand la sonde atteindra cette orbite, une impulsion permettra de changer la forme de sa trajectoire et de la faire coïncider avec celle de Mars. 
(voir les sujets sur les orbites de Hohmann) : donc, oui, c'est une base permanente de réflexion (y compris pour le calcul des effets de fronde gravitationnelle)

https://fr.wikipedia.org/wiki/Orbite_de_transfert#Orbite_de_transfert_de_Hohmann

(le jour où les sondes seront équipées de moteurs plus puissants, ces questions là perdont sans doute de leur importance actuelle).
Bernard

A l'opposé, en faible puissance aussi les sondes ne suivent pas des trajectoires de Hohmann : cas de la propulsion électrique / poussée continue (Dawn, Hayabusa, Bepi Colombo, etc.)
Ce qui rend d'ailleurs les calculs de trajectoires plus compliqués, même au premier ordre.

Alors une trajectoire interplanétaire (transfert hohmann) d'une sonde spatiale allant vers Mars sera que très peu perturbé par les autres planètes (Jupiter, Saturne,venus,etc.)?

Si je dis pas de bêtises, une sonde allant vers Mars via un transfert de Hohmann est même plus impactée par les vents solaire que par les autres planètes. (confirmation requise)

La trajectoire de Hohmann dépend de son foyer, donc dans le cas d'un transfert de la Terre vers Mars, le foyer commun est le Soleil, qui est donc le vecteur principal de la gravitation dans ce cas. (donc je suppose, mais un spécialiste pourrait en dire plus, que l'attraction des autres planètes, joue peu. Mais par, ex, en ce moment il y a une conjonction Jupiter-Saturne qui est susceptible d'apporter des perturbations dans le calcul).

On peut d'ailleurs s’amuser à calculer l'attraction entre deux corps avec la la loi universelle de la gravitation.
Par exemple, si l'on calcule l’influence de Venus sur une sonde qui est entre la Terre et Mars:

Code:

On a:
Masse_Venus = 4.9 * 10^24 kg
Masse_sonde = 500kg
Distance entre les deux: d = 100 000 000 Km
G: constante de gravitation : G = 6.7 *10^-11 N.m^2.kg^-2
On a la force qui s'exprime sur la sonde comme: F = G * (M_Venus * M_Sonde)/(d^2)
D’où F = 1.64 *10^-5 N.


C'est environ la force nécessaire pour propulser une masse de 1 micro-gramme sur Terre. C'est quasiment négligeable. C'est littéralement la force qu'a un grain de poussière qui tombe.

Bonjour, J'ai une question en tant qu'écrivain : 
« Pour une nouvelle de science-fiction (dans les limbes), je désire concevoir une sonde qui s'élève perpendiculairement au plan du système solaire.

 Pour générer cette trajectoire rectiligne, alignée sur l'axe de rotation du soleil, j'ai imaginé le dispositif suivant : envoyer une sonde spatiale, pointée parallèlement au pôle du soleil, et quand celle-ci s'inclinera, car sa trajectoire est une ellipse (courbe de Hohmann) dont le soleil est un foyer,
1°) ->  ré-orienter ma sonde dans l'axe de rotation du soleil
      -> générer une impulsion (dans le sens de l'axe de rotation)
      -> à l'issue du processus, la sonde suivra-t-elle bien une ellipse de plus en plus proche de son grand axe ? 
2°)  -> En recommençant autant de fois l'opération qu'il sera nécessaire,  est-ce que j'obtiendrai une trajectoire (à peu près) alignée ou presque parallèle à l'axe de rotation du soleil ?
(voir schéma ci-dessous)

premièrement, c'est pas si simple d'envoyer une sonde a la perpendiculaire de l'écliptique. la terre tourne a près de 30km/s autour du soleil dans le plan de l'écliptique, si l'ont veut passé a la perpendiculaire (voir D changement d'inclinaison) , il faut annulé a vitesse inital et recrée cette vitesse dans le plan souhaité. Si l'ont veut passer a la perpendiculaire sur une orbite circulaire au niveau de la terre, il faudrait un dv d'environ 42km/s  soit plus de 4fois le Dv nécessaire a quitté la terre, pour donnée un ordre d'idée, si tu veut placé 4kg sur cette trajectoire, il te faudrait un lanceur SS-520 (plus petite fusée du monde) posé sur une vega, posé sur une saturn V (et encore) posé sur une fusée imaginaire capable de mettre en orbite une saturn V pleine (donc un truc au moins 100 fois plus gros qu'une saturn V) et placé tout ça en orbite héliocentrique ,donc avec a lanceur au moins 500 fois plus gros que le précédant , donc 50 000 fois une satun V pour seulement 4kg.
lorsque que l'ont veut changé d'angle , on cherche donc a réduire la vitesse dans le plan au moment de la manœuvre. pour ça le plus simple et de faire la manœuvre a l'apoapses d'un trajectoire très excentrique. le meilleur exemple est Ulysse qui est partie depuis la terre directement vers Jupiter, arrivé a sonde aphélie elle a utilisé l'assistance gravitationnel de Jupiters pour partie a 80° du plan de l'écliptique. bref pour observe le soleil on est partie complètement dans l'autre sens. on a aussi solar orbiter qui vas se placé sur une orbite allant de 0,3Ua a 0,8UA et aura besoin de 8 assistance gravitationnel de venus pour changé d'angle de 35°. 


une fois sur une orbite perpendiculaire a l'écliptique (donc qui en gros survol les deux pole du soleil) si tu veut partir sur une trajectoire parallèle a l'axe des pôles de du soleil tu doit passé sur une trajectoire parabiloque (excentricité=1 c'est la limite entre une orbite elliptique et une trajectoire hyperbolique). disons que tu veulent partir au nord du système solaire, tu devras fait une accélération au moment ou tu passé au pole sud pour rehaussé l'aphélie au dessus du pole nord. tu le rehaussera tellement que tu finira par atteindre la vitesse de libération. si tu est sur un orbite circulaire au niveau de la terre mais perpendiculaire a l'écliptique, il faudra une dv de 16km/s (donc une fusée posée sur un 2/3 de fusée)

Bonjour, Explications très précises, merci !
Amitiés,
Bernard