Fenêtre de lancement

vignette|redresse=1.2|Distance Terre-Mars et fenêtres de lancement adaptées, tous les (ici pour les années 2012 à 2024). vignette|Animation montrant la trajectoire de la sonde InSight rejoignant Mars. En astronautique, une fenêtre de tir, ou fenêtre de lancement, est un intervalle de temps au cours duquel sont réunies les conditions optimales pour le lancement d'une fusée. La navigation spatiale, entre des emplacements mobiles, étant essentiellement balistique, il convient de lancer dans la bonne direction, au bon moment et avec le bon delta-v sous peine de devoir faire des corrections coûteuses en carburant. Soit la Terre supposée sphérique. Le champ gravitationnel est donc central et en . L'orbite d'un satellite suivra les lois de Kepler. Pour mettre un satellite en orbite circulaire à la distance , il faut une vitesse initiale perpendiculaire à et de module telle que soit dans laquelle est la première vitesse cosmique pour la Terre, ou vitesse de Schuler, c'est-à-dire la vitesse, toute théorique, à laquelle il faudrait lancer un satellite pour qu'il se mette en orbite au ras du sol. En fonction de l'altitude , définie par , la vitesse sur l'orbite circulaire s'exprime par Par exemple: pour les satellites militaires et d'observation : pour Jason et Spot, les satellites héliosynchrones : Il s'agit alors d'évaluer l'effet d'une erreur sur la vitesse, en module ou en direction, en particulier du risque que le satellite ne s'écrase dans l'atmosphère. C'est le problème dit de la fenêtre de tir. Si le satellite est lancé dans la bonne direction, mais avec une vitesse trop grande, alors il est largué au périgée. Il est à la distance minimale de la Terre et ne tombera plus. Si le satellite est lancé dans la bonne direction, mais avec une vitesse réelle plus petite que la vitesse nominale , il est alors largué à l'apogée. Il faut que le périgée, à l'opposé de la trajectoire, soit à une distance supérieure au rayon terrestre , autrement dit, que le grand axe . On rappelle la formule donnant l'énergie mécanique de l'orbite limite .

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Fenêtre de lancement

Delta-v

Delta-v, noté , est en astronautique une mesure de changement (Delta ou Δ) de vitesse () d'un engin spatial (satellite artificiel, véhicule spatial, sonde spatiale, lanceur) ; il est exprimé en distance parcourue par unité de temps (mètre par seconde). Le Delta-v est calculé en soustrayant deux vitesses : où représente la vitesse avant le changement et la vitesse après le changement. Le Delta-v est une quantité scalaire : les changements de direction sans changement de vitesse accroissent sa valeur.

Delta-v budget

In astrodynamics and aerospace, a delta-v budget is an estimate of the total change in velocity (delta-v) required for a space mission. It is calculated as the sum of the delta-v required to perform each propulsive maneuver needed during the mission. As input to the Tsiolkovsky rocket equation, it determines how much propellant is required for a vehicle of given empty mass and propulsion system. Delta-v is a scalar quantity dependent only on the desired trajectory and not on the mass of the space vehicle.

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