Propulsion spatiale

La propulsion spatiale désigne tout système permettant de déplacer un véhicule spatial afin de le placer dans l'espace à partir de la terre, de changer son orbite terrestre ou de changer sa trajectoire interplanétaire. 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

Principe

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

$dP=dm \cdot v_e$

où dP est variation de quantité de mouvement et v_e la vitesse d'éjection de la matière.

Cette variation se traduit, en utilisant la deuxième loi de Newton appliquée sur l'engin, par une force s'exerçant sur l'engin :

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

où F_p est la force appliquée sur l'engin et le débit de matière éjectée.

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 par :

$I_{sp}=\frac {F}{\dot m \, g_0}$

où F est la poussée fournie par la propulsion, le débit de matière éjectée et g₀ l'accélération due au champ de gravité, supposé constant à proximité de la surface d'une planète.

Structure d'un système propulsif spatial

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

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.

Propulsion classique

Propulsion avancée

Propulsion spatiale hybride
Propulsion nucléaire
Propulsion électrique :
- Propulsion électromagnétique : propulseur magnétoplasmadynamique
- Propulsion électrostatique : Propulseur ionique à bombardement, Propulseur à effet Hall (SPT),
- Propulsion électrothermique : VASIMR
Propulsion héliothermique
Propulsion aérobie
- Superstato
- Moteur à ondes de détonation pulsées (PDE)
propulsion laser
Voile :
- Voile solaire
- Voile magnétique

Propulsion exotique

Voir aussi

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« Méthodes de propulsion spatiale », sur Wikibooks (livres pédagogiques)

moteur-fusée
Lancement spatial sans fusées

v · Propulsion chimique		Moteur-fusée à ergols liquides • Propulsion à propergol solide • Propulsion hybride
Propulsion électrique	Propulsion ionique • Propulseur à effet Hall • VASIMR • Propulseur à force ponderomotrice • Arcjet • Résistojet • Propulseur magnétoplasmadynamique
Propulsion nucléaire	Propulsion nucléaire thermique • Propulsion radioisotopique • Propulsion nucléaire pulsée • Propulsion par fragments de fission • Antimatière • Collecteur Bussard
Autre type de propulsion	Propulsion à gaz froid • Moteur photonique • Voile magnétique • Propulsion laser • Propulsion captive • Moteur d'Alcubierre
Voir aussi	Catégorie:Propulsion spatiale • Moteur fusée • Catapulte électromagnétique • Ascenseur spatial • Magnétohydrodynamique

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