Séance de cours

Systèmes de contrôle d'attitude: Gyro vs CMG

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Description

Cette séance de cours traite des méthodes pour les systèmes de contrôle d'attitude gyroscopiques, en commençant par les roues de réaction utilisées sur Hubble, puis en passant aux gyros à moment de contrôle (CMG) utilisés sur la Station spatiale internationale. Il explique comment la conservation du moment cinétique affecte la réaction du véhicule aux changements de la vitesse angulaire de la roue en rotation, et comment les CMG fonctionnent en modifiant l'orientation du gyroscope pour contrôler l'orientation du vaisseau spatial. La séance de cours couvre également le groupe de quatre CMG utilisés sur le segment américain de la Station spatiale internationale pour maintenir son attitude et son orientation.

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

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Concepts associés (31)

Moment cinétique

En mécanique classique, le moment cinétique (ou moment angulaire par anglicisme) d'un point matériel M par rapport à un point O est le moment de la quantité de mouvement par rapport au point O, c'est-à-dire le produit vectoriel : Le moment cinétique d'un système matériel est la somme des moments cinétiques (par rapport au même point O) des points matériels constituant le système : Cette grandeur, considérée dans un référentiel galiléen, dépend du choix de l'origine O, par suite, il n'est pas possible de com

Contrôle d'attitude

Le contrôle d'attitude est le processus qui permet de contrôler l'attitude (c'est-à-dire l'orientation dans l'espace) d'un engin aérospatial : aéronef, missile ou véhicule spatial tels qu'un satellite artificiel, une sonde spatiale, une station spatiale ou un lanceur - de manière que cet engin puisse remplir ses objectifs. Un engin aérospatial, même placé dans l'espace, subit des forces qui modifient plus ou moins rapidement son orientation.

Gyroscope

Un gyroscope (du grec « qui observe la rotation ») est un appareil constitué d'un disque dont l'axe de rotation est libre de prendre toutes les orientations possibles grâce à un système de cardans. Cet appareil exploite le principe de la conservation du moment cinétique en physique (ou encore stabilité gyroscopique ou effet gyroscopique). Cette loi fondamentale de la mécanique veut qu'en l'absence de couple appliqué à un solide en rotation autour d'un de ses axes principaux, celui-ci conserve son axe de rotation invariable.

Relativistic angular momentum

In physics, relativistic angular momentum refers to the mathematical formalisms and physical concepts that define angular momentum in special relativity (SR) and general relativity (GR). The relativistic quantity is subtly different from the three-dimensional quantity in classical mechanics. Angular momentum is an important dynamical quantity derived from position and momentum. It is a measure of an object's rotational motion and resistance to changes in its rotation.

Moment cinétique (mécanique quantique)

En mécanique quantique le moment cinétique est défini comme un opérateur vectoriel (noté ) à trois composantes, correspondant chacune aux différentes dimensions de l'espace (opérateurs « scalaires »). Celles-ci obéissent entre elles à certaines relations de commutation. Ainsi, alors qu'en mécanique classique les trois composantes du moment cinétique peuvent être simultanément mesurées, ceci est impossible dans le cadre quantique.

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Théorème du Momentum Angulaire

Couvre la force de couple, le théorème du moment angulaire, les effets gyroscopiques et la procession de l'axe de la terre.

Angular Momentum Conservation dans les collisions

Couvre la conservation du moment angulaire dans les collisions avec des exemples pratiques.

Gyroscopes: Conservation de l'élan angulaire

Explore les gyroscopes et la conservation du moment angulaire, démontrant la stabilité grâce à la dynamique de rotation et aux effets gyroscopiques.

Collision inélastique dans l'espace

Couvre une collision inélastique dans l'espace et les lois de conservation impliquées.

Corps rigide avec axe fixe et gyroscopes

Explore les gyroscopes, leur histoire, leurs applications en aéronautique et leurs effets sur les objets rotatifs.

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Moment cinétique

Contrôle d'attitude

Gyroscope

Relativistic angular momentum

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