Pour aller plus vite...il faut freiner!

La mécanique céleste nous joue bien des tours - en particulier pour les rendez-vous dans l'Espace.
Si sur la même orbite qu’une station spatiale devant soi, on cherche à s'en rapprocher, il faudra d'abord freiner pour descendre sur une orbite plus basse et s'en rapprocher. Bien sûr, on explique qu'alors l'orbite étant plus basse, il y a moins de chemin à parcourir- ce qui est vrai- mais ce n'est pas tout car en ayant freiné on finit par aller aussi plus vite!
On pourrait expliquer cela par l'angle entre le vecteur - accélération et le vecteur -vitesse qui devient aigu ce qui conduit dans une seconde phase à un accroissement de la norme du vecteur –vitesse, ou en énergie mécanique en un transfert dans un deuxième temps d’énergie potentielle en énergie cinétique.

Mais tout cela est un peu hermétique ! Il y a plus simple pour comprendre ce paradoxe d’aller plus vite en freinant - en prenant un cas limite.
Imaginons que nous tournons paisiblement en rond sur une orbite circulaire et que brutalement des rétrofusées hyperpuissantes s’actionnent et fassent tomber la vitesse à zéro.
Effectivement il y a bien eu freinage, mais alors que va-t-il se passer ?
Eh, bien on va tomber verticalement et reprendre de la vitesse jusqu’à la rentrée dans l’atmosphère. Si on décroche ainsi d'une orbite très haute,alors au moment de la rentrée dans l'atmosphère, la vitesse sera bien plus grande que la vitesse initiale de satellisation.

Je suis bien d'accord avec toi Giwa, pour aller plus vite il faut freiner.
La mécanique céleste présente bien des particularités dificiles à appréhender. As-tu des adresses internet, des documents écrits à conseiller pour mieux comprendre ce sujet ? Merci d'avance.

Keyhole a écrit:La mécanique céleste présente bien des particularités dificiles à appréhender. As-tu des adresses internet, des documents écrits à conseiller pour mieux comprendre ce sujet ? Merci d'avance.

Un site que je donne souvent ;)
http://artemmis.univ-mrs.fr/cybermeca/Formcont/MECASPA/

Keyhole a écrit: Je suis bien d'accord avec toi Giwa, pour aller plus vite il faut freiner.
La mécanique céleste présente bien des particularités dificiles à appréhender. As-tu des adresses internet, des documents écrits à conseiller pour mieux comprendre ce sujet ? Merci d'avance.

Steph vient de donner un site très bien expliqué sur cette mécanique céleste (trop archaïque) ...disons spatiale ;)
J'ai remanié un peu mon post car enfin de texte je me répétais...c'est l'âge! :roll:
Sinon à l'inspiration de temps à autre, on peut toujours essayer d'appréhender globalement certains effets de la mécanique sans faire appel de manière formelle aux lois de la Physique ...mais il ne faut pas alors trop se leurrer, elles sont alors toujours sous-jacentes.

Je suis bien d'accord que la diminution d'altitude représente un gain de vitesse, mais je croyais a tord ou a raison que pour rattrapé un objet sur la même orbite que nous, le changement d'orbite s'obtenait avec une impulsion en direction de l'espace pour poussé le véhicule vers le sol, et non pas par un freinage.

S.V.P. Que font-ils là haut pour changer d'orbite?

Alpha a écrit:S.V.P. Que font-ils là haut pour changer d'orbite?

Et bien ils accélerent ou freinent pour changer l'altitude de l'orbite ( plus haute ou plus basse ).

Par contre, que se passe t'il si effectivement on se propulse perpendiculairement à cette orbite, vers le haut ou le bas ? on se retrouve sur une orbite de plus en plus elliptique ? (je n'imagine pas qu'on se rapproche ou s'éloigne continuement sinon il suffirait d'un petite impulsion pour réjoindre la Lune...)

VONFELD

Un site intéressant pour les transferts simples entre orbites circulaires dans un même plan
http://e.m.c.2.free.fr/transfert-orbite.htm

Pour déterminer - dans l’expérience fictive d’arrêt total du satellite sur son orbite - à partir de quelle hauteur la vitesse d’entrée dans l’atmosphère redeviendrait plus grande qu’au départ :

E_C= (½) GMm / (R+h) ; E_P = - GMm / (R+h) ; E_M= -(½)GMm / (R+h)
∆ EP = - GMm / R + GMm / (R+h) = GMm (1/(R +h) – 1/R)
E’C = - ∆ EP Si E’C = EC alors : - 1/(R +h) + 1/R =(½) / (R+h) d’où : h = R/2

Soit : h≈ 3200 km …disons 3400 km pour tenir compte de l’atmosphère.