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Propulsion des engins spatiaux : bases et applications

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Description

Cette séance de cours porte sur les principes fondamentaux de la propulsion des engins spatiaux, y compris les moteurs à propergol liquide et solide, le fonctionnement des moteurs à propergol liquide et la conception des moteurs principaux de la navette spatiale. Il examine également le propulseur nécessaire à une mission sur Mars et formule des remarques générales sur la propulsion dans l'espace.

Dans MOOC

Conception et exploitation de missions spatiales

L'exploration spatiale est un sujet passionnant. Il suffit de penser à Spoutnik 1, au premier vol de Youri Gagarine dans l'espace, aux missions Apollo sur la Lune, puis au programme de la navette, au lancement et au maintien en orbite du télescope spatial Hubble et, enfin, à l'assemblage et à l'exploitation de la station spatiale internationale. Il s'agissait d'entreprises ambitieuses impliquant les agences spatiales et les équipes industrielles de plusieurs nations, ainsi que des entreprises privées. Les t

Source officielle

Proximité ontologique

Génie mécanique

Ingénierie et technologie spatiale: Véhicule spatial

Concepts associés (32)

Ergol

Un ergol, dans le domaine de l'astronautique, est une substance homogène employée seule ou en association avec d'autres substances et destinée à fournir de l'énergie à un lanceur spatial, un satellite, ou tout autre objet propulsé astronautique. Les ergols sont les produits initiaux, séparés, utilisés dans un système propulsif à réaction, de manière générale utilisés dans des moteurs-fusées. Ils sont constitués d'éléments oxydants (comburant) et réducteurs (carburant ou combustible), c'est-à-dire d'un élément capable de recevoir un ou plusieurs électrons durant une réaction, et un capable d'en fournir.

Propulsion à propergol solide

La propulsion à propergol solide désigne une technique de propulsion de fusée qui utilise un propergol solide (ou poudre). Un propulseur à propergol solide est principalement composé d'une enveloppe contenant le propergol, d'un allumeur et d'une tuyère. Le bloc de poudre est percé par un canal longitudinal qui sert de chambre de combustion. Lorsque le propulseur est allumé, la surface du bloc de poudre côté canal se met à brûler en produisant des gaz de combustion sous haute pression qui sont expulsés par la tuyère.

Propergol

Un propergol est un produit de propulsion, constitué d'un mélange de comburant et de combustible, les ergols. La réaction chimique, entre cet oxydant et ce réducteur, fournira l'énergie au moteur-fusée. Les constituants peuvent se présenter à l'état de gaz, de liquide, de solide ou de plasma. Un monergol est un ergol de formation souvent endothermique, qui a la propriété de se suffire à lui-même pour assurer la réaction chimique, comme l'hydrazine. Lorsque la présence d'un catalyseur est nécessaire, il porte alors le nom de catergol.

Moteur-fusée à ergols liquides

Le moteur-fusée à ergols liquides est un type de moteur-fusée utilisant des ergols liquides pour son fonctionnement. Comme les moteurs-fusées à propergol solide ou hybride, ce type de propulsion exploite l'énergie chimique contenue dans les ergols qui est libérée soit par réaction exothermique d'un comburant et d'un combustible soit par décomposition. Comme tous les moteurs-fusées, il agit en éjectant à grande vitesse la masse des gaz produits par la réaction chimique à l'opposé de la direction du déplacement souhaité et il peut fonctionner dans le vide car il ne prélève pas son comburant dans l'environnement extérieur.

Propergol liquide

En astronautique, on appelle propergol liquide tout système chimique composé d'un ou plusieurs ergols stockés à l'état liquide pour produire, par décomposition ou par combustion, un mélange gazeux dont la détente à travers une tuyère fournit une force de poussée. De tels propergols ne permettent pas d'atteindre des vitesses très élevées mais offrent une poussée suffisante pendant le temps nécessaire pour s'affranchir de la pesanteur et placer des charges utiles en orbite.

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