Propulsion spatialethumb|alt=La propulsion spatiale est un champ continuel, des tests de fonctionnement des moteurs, comme ici celui du moteur principal de la navette spatiale, sont nécessaire avant chaque lancement.|Prise de vue en détail du Space Shuttle Main Engine durant un test au banc au John C. Stennis Space Center dans le comté de Hancock (Mississippi). La propulsion spatiale comprend tout système permettant d’accélérer un objet dans l'espace. Cela inclut les moyens de propulsion des véhicules spatiaux (fusées, satellites, sondes) ou les systèmes de commande d'attitude et d'orbite.
Propulsion laserLa propulsion par laser est un type de propulsion spatiale étudié depuis les années 1970 dans lequel l'énergie est fournie au véhicule spatial par un laser de forte puissance situé sur Terre ou dans l'espace. Les travaux sur ce mode de propulsion se sont développés en particulier dans le cadre du projet américain de la guerre des étoiles. Cette technologie est aujourd’hui envisagée dans la propulsion de microsatellites (comme le Lightcraft) ce qui en réduirait drastiquement le coût de mise en orbite.
Propulsion électrique (spatial)La propulsion électrique dans le domaine spatial est un type de propulsion à réaction dans lequel l'électricité est utilisée comme source d'énergie pour accélérer un fluide. Contrairement à la propulsion chimique, ce type de propulsion spatiale ne fournit pas des poussées suffisamment importantes (poussées inférieures à , soit ) pour placer en orbite des satellites artificiels mais, grâce à une impulsion spécifique très élevée, elle permet de réduire de manière très importante (jusqu'à dix fois) la masse d'ergols nécessaire pour manœuvrer un engin dans l'espace par rapport aux autres types de propulsion.
PropulsionLa propulsion est l'action de fournir une poussée à un corps pour qu'il se déplace dans l'espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu extérieur (par exemple le vent ou la gravité) ou par un moteur soit embarqué soit externe (quand le système moteur est placé hors du corps). Dans le langage usuel non technique, le terme "propulsion" sert souvent à désigner la production de la force de propulsion (par exemple Navire à propulsion nucléaire), ce qui introduit une confusion entre la partie motrice et la partie propulsive.
Équation de TsiolkovskiL'équation de Tsiolkovski est l'équation fondamentale de l'astronautique, reliant l'accroissement de vitesse au cours d'une phase de propulsion d'un astronef doté d'un moteur à réaction au rapport de sa masse initiale à sa masse finale. On la doit à Constantin Tsiolkovski et, indépendamment, à Hermann Oberth. L'équation de Tsiolkovski est considérée comme l'équation fondamentale de l'astronautique. Son éponyme est Constantin Tsiolkovski (-), qui l'a déduite puis publiée en .
Moteur ioniqueUn moteur ionique est un moteur qui produit sa force de propulsion en accélérant des ions à très haute vitesse. En pratique ce terme désigne le moteur ionique utilisant des grilles polarisées et s'oppose à l'autre grande catégorie de moteur ionique : le propulseur à effet Hall. Le moteur ionique se range dans la famille des propulseurs électriques c'est-à-dire des moteurs dont l'énergie est d'origine électrique et fournie par une source externe (panneaux solaires) par opposition aux moteurs-fusées classiques qui tirent leur énergie des réactions chimiques ou des ergols.
Fusée (astronautique)En astronautique, une fusée est un véhicule mû par un moteur-fusée de grande puissance qui lui permet de se déplacer dans l'espace proche, et notamment de placer en orbite une (satellite artificiel), voire d'échapper à l'attraction terrestre pour visiter différents corps célestes. Les fusées de l'astronautique sont généralement dotées de plusieurs étages mis à feu successivement. Les plus grosses fusées construites, comme Saturn V, permettent de placer jusqu'à en orbite basse.
Beam-powered propulsionBeam-powered propulsion, also known as directed energy propulsion, is a class of aircraft or spacecraft propulsion that uses energy beamed to the spacecraft from a remote power plant to provide energy. The beam is typically either a microwave or a laser beam and it is either pulsed or continuous. A continuous beam lends itself to thermal rockets, photonic thrusters and light sails, whereas a pulsed beam lends itself to ablative thrusters and pulse detonation engines.
Delta-vDelta-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.
Manœuvre orbitalevignette|Trajectoires des sondes Voyager de la NASA. Dans le domaine des vols spatiaux, une manœuvre orbitale est définie comme étant l’utilisation d’un système de propulsion spatiale afin de modifier l’orbite d’un astronef. Par exemple il peut s’agir de l’augmentation ou la diminution de la vitesse d’une sonde interplanétaire, de l’orientation d’un satellite, ou encore de la modification de l’inclinaison de son orbite. Par opposition, lorsque le véhicule spatial considéré n’est pas soumis à une manœuvre orbitale, on dit alors qu’il est en phase de vol balistique.
Mécanique spatialeLa mécanique spatiale, aussi dénommée astrodynamique, est, dans le domaine de l'astronomie et de l'astronautique, la science qui a trait à l'étude des mouvements. C'est une branche particulière de la mécanique céleste qui a notamment pour but de prévoir les trajectoires des objets spatiaux tels que les fusées ou les engins spatiaux y compris les manœuvres orbitales, les changements de plan d'orbite et les transferts interplanétaires.
Propulsion nucléaire thermiqueLa propulsion nucléaire thermique ou nucléo-thermique est un mode de propulsion des fusées qui utilise un réacteur nucléaire pour chauffer un fluide propulsif. Celui-ci, comme dans le cas d'un moteur-fusée classique, est expulsé via une tuyère pour fournir la poussée qui propulse la fusée. Ce type de propulsion permet d'atteindre en théorie des vitesses d'éjection de gaz nettement plus élevées et donc un meilleur rendement que la propulsion chimique utilisée sur les lanceurs actuels.
Propulsion nucléaire pulséeLa propulsion nucléaire pulsée est une méthode de propulsion spatiale qui utilise des explosions nucléaires pour produire une poussée. Elle fut inspirée par Stanislaw Ulam en 1947 et fit l'objet d'études avancées dans le cadre du projet Orion dans les années 1950-1960. Depuis, diverses techniques et divers formats d'explosions nucléaires sont régulièrement proposés, dont le fameux projet Daedalus. Projet Orion Le projet Orion est la première tentative sérieuse de conception d'un véhicule à impulsions nucléaires par General Atomics sous l'égide de l'ARPA de 1950 à 1963.
Débris spatialvignette|Trou dans le radiateur de la navette spatiale américaine Endeavour provoqué par un débris durant la mission ST-118. Le diamètre de l'orifice d'entrée est de et celui de sortie est le double.|alt=Vue rapprochée d'un impact sur un élément métallique right|thumb|Test destiné à simuler l'impact d'un débris spatial dans un véhicule en orbite au centre de recherche de la NASA.|alt=Traînée lumineuse matérialisant la trajectoire d'un projectile jusqu'à une cible.
Ingénierie et technologie spatialethumb|upright=1.6|Ingénieurs de la NASA pendant la mission Apollo 13 L'ingénierie et technologie spatiale désigne l'ensemble des fonctions concernant la conception, la construction, l'envoi dans l'espace et le contrôle ultérieur des véhicules spatiaux et des installations terrestres associées. Il s'agit d'un cas particulier d'ingénierie employé dans l'industrie spatiale. Puisqu'ils se déplacent dans l'espace, les véhicules spatiaux doivent subir des conditions éprouvantes : des forts gradients de température et de pression, de fortes contraintes structurales, des vibrations.
Moteur-fuséeLe moteur-fusée est un type de moteurs à réaction, c'est-à-dire un engin qui projette un fluide (gaz ou liquide) vers l'arrière, ce qui transmet par réaction une poussée au véhicule solidaire du moteur, de force égale et de direction opposée, vers l'avant. Le moteur-fusée présente la particularité d'expulser une matière qui est entièrement stockée dans le corps du véhicule. Ce type de moteur est en particulier utilisé par les fusées car, étant autosuffisant, il peut fonctionner dans un milieu dépourvu d'atmosphère, mais également par les missiles car il permet d'atteindre des vitesses très importantes.
Solar electric propulsionSolar electric propulsion (SEP) refers to the combination of solar cells and electric thrusters to propel a spacecraft through outer space. This technology has been exploited in a variety of spacecraft designs by the European Space Agency (ESA), the JAXA (Japanese Space Agency), Indian Space Research Organisation (ISRO) and NASA. SEP has a significantly higher specific impulse than chemical rocket propulsion, thus requiring less propellant mass to be launched with a spacecraft. The technology has been evaluated for missions to Mars.
Orbital inclination changeOrbital inclination change is an orbital maneuver aimed at changing the inclination of an orbiting body's orbit. This maneuver is also known as an orbital plane change as the plane of the orbit is tipped. This maneuver requires a change in the orbital velocity vector (delta-v) at the orbital nodes (i.e. the point where the initial and desired orbits intersect, the line of orbital nodes is defined by the intersection of the two orbital planes).
Projet Orionthumb|upright=1.4|Vue d'artiste d'un vaisseau Orion selon les principes de conception de la NASA. Le Projet Orion fut la première étude de conception d'un véhicule spatial mû par propulsion nucléaire pulsée, idée proposée par Stanislaw Ulam en 1947. Le projet, amorcé dans les années 1950, était mené par une équipe d'ingénieurs et de physiciens de General Atomics, comprenant quelques célébrités telles que le physicien Theodore Taylor. Sur la demande de Taylor, le physicien Freeman Dyson quitta pendant une année ses travaux universitaires pour diriger le projet.
Reaction engineA reaction engine is an engine or motor that produces thrust by expelling reaction mass (reaction propulsion), in accordance with Newton's third law of motion. This law of motion is commonly paraphrased as: "For every action force there is an equal, but opposite, reaction force." Examples include jet engines, rocket engines, pump-jets, and more uncommon variations such as Hall effect thrusters, ion drives, mass drivers, and nuclear pulse propulsion.
