Vol spatial 3156 31631679 2008-07-16T17:35:51Z Thijs!bot 105469 robot Ajoute: [[fi:Avaruuslentäminen]] {{Voir homonymes|Vol}} Le '''vol spatial''' est le mouvement d'un [[astronef]] dans et à travers l'[[Espace (cosmologie)|espace]]. Le vol spatial est utilisé dans le cadre de l'[[Conquête de l'espace|exploration spatiale]], et dans les activités commerciales liées telles que le [[tourisme spatial]] et les [[Satellite de communication|satellites de télécommunication]]. D'autres usages non commerciaux sont également recensés, tel que les [[Télescope spatial|télescopes spatiaux]] et les [[satellite espion|satellites espions]] ou ceux d'observation de la planète. Un vol spatial débute par un lancement, procurant la poussée initiale permettant d'outrepasser la force de [[gravitation]] et d'arracher le vaisseau de la surface terrestre. Une fois dans l'espace, le mouvement du vaisseau, qu'il soit propulsé ou non, est déterminé par les lois de la [[mécanique spatiale]]. Certains engins spatiaux restent dans l'espace indéfiniment, certains se désintègrent pendant leur [[rentrée atmosphérique]] et d'autres atteignent la surface pour un atterrissage ou un impact. [[Image:Apollo CSM lunar orbit.jpg|thumb|250px|Module CSM [[Programme Apollo|Apollo]] en [[orbite]] lunaire]] == Histoire == [[Image:Tsiolkovsky.jpg|thumb|left|Constantin Edouardovitch Tsiolkovski]] Les premières approches scientifiques du problème du vol spatial remontent à la fin du {{XIXe siècle}} quand [[Constantin Tsiolkovski]] (1857-1935) décrit, dans son ouvrage ''Исследование мировых пространств реактивными приборами'' (L'exploration de l'espace cosmique au moyen d'engins à réaction) publié en [[1903]], les technologies nécessaires pour atteindre la vitesse de mise en orbite (8km/s), notamment celle des [[Fusée spatiale|fusée]]s multi-étages à [[propergol]]s liquide (hydrogène/oxygène). Cependant, ce travail théorique n'eut qu'une influence très limitée en dehors de la [[Russie]]. [[Image:Gagarin (Star City).jpg|thumb|Statue de Youri Gagarine à la cité des étoiles]] En [[1919]], l'ingénieur états-unien [[Robert Goddard|Robert H. Goddard]] publie ''A Method of Reaching Extreme Altitudes'' (Une méthode pour atteindre des altitudes extrêmes), dans lequel il explique l'utilisation de [[tuyères]] de [[Gustaf de Laval|de Laval]] dans le cadre de fusées à propergols liquides, afin de produire la puissance nécessaire à un voyage interplanétaire. Ce papier influença grandement les ingénieurs allemands [[Hermann Oberth]] et [[Wernher von Braun]], futurs acteurs clés de l'astronautique moderne. Le 3 octobre [[1942]], ces derniers font décoller la première [[Fusée spatiale|fusée]]s à atteindre l'espace : il s'agit d'une fusée [[V2 (missile)|A4]], plus connue sous la désignation de V2. Cet évènement marque le lancement de la première production industrielle de fusées, les V2 étant l'ancêtre commun des [[ICBM]] actuels et des lanceurs spatiaux modernes. Le pas en avant que constitue la réussite technologique du V2 a ouvert la voie à la [[conquête de l'espace]]. Quinze ans plus tard, le 4 octobre [[1957]], une fusée [[Semiorka|R-7 Semiorka]] [[Union des républiques socialistes soviétiques|soviétique]] place le premier satellite artificiel, [[Spoutnik 1]], en orbite autour de la Terre et le premier vol spatial habité est effectué par le [[cosmonaute]] soviétique [[Youri Gagarine]], le 12 avril [[1961]] à bord de [[Vostok 1]]. À l'heure actuelle, la fusée reste le seul moyen utilisé pour s'affranchir de la [[gravitation|gravité]] terrestre. Le [[vol spatial privé]], c'est à dire non financé par des états, mais par des entreprises, a commencé à apparaître avec l'envoi de [[Satellite artificiel|satellites]]. Rapidement après les premières réussites de vol spatial, des espoirs de voyages ou de vie dans l'espace à des fins de tourisme sont apparus. Ces espoirs restent en attente faute de technologie et de financements, mais le projet [[SpaceShipTwo]] a pour but de permettre des vols privés après 2010. == Généralités == On peut distinguer plusieurs types de vols spatiaux selon les [[orbite]]s décrites : * les [[vol balistique|vols balistiques]], où l'engin retombe sur [[Terre]] ; * les [[vol orbital|vols orbitaux]], où l'engin reste en rotation autour de la Terre ; * les [[vol interplanétaire|vols interplanétaires]], où l'engin visite une autre planète ; * les [[vol interstellaire|vols interstellaires]], où l'engin se déplace vers une autre [[étoile]]. Il faut noter que de nombreuses missions spatiales sont composées de différentes phases relevant de ces catégories. Par exemple, certaines missions martiennes visent à placer un objet en orbite autour de [[Mars (planète)|Mars]] et sont donc composées d'une phase interplanétaire puis d'une phase orbitale.<br /> Dans certains cas, on se dirige vers d'autres lieux encore, comme les [[point de Lagrange|points de Lagrange]], mais les techniques restent identiques. == Vol spatial au départ de la Terre == === Atteindre l'espace === La définition généralement acceptée de la limite entre l'atmosphère terrestre et l'espace est appelée [[ligne de Kármán]], du nom du physicien hongro-américain, [[Theodore von Kármán]], qui calcula l'altitude à partir de laquelle l'atmosphère devient trop ténue pour des applications aéronautiques. Cette ligne se situe à 100km d'altitude, mais il existe des références états-uniennes fixant la ligne de Kármán à 50 [[miles]] d'altitude, soit 80km, pour des raisons mnémotechniques. ==== Le vol suborbital ==== [[Image:Spaceship One in flight 1.jpg|thumb|SpaceShipOne en vol]] Lors d'un [[vol suborbital|vol spatial suborbital]], l'astronef atteint l'espace mais ne se met pas en orbite. De ce fait, sa trajectoire le ramène vers la surface de la Terre. Les vols suborbitaux peuvent durer plusieurs heures, et [[Pioneer 1]], la première sonde envoyé par la [[NASA]] dans le but d'atteindre la [[Lune]] en est l'exemple. Une avarie partielle fit prendre à la sonde une trajectoire suborbitale d'une altitude de {{formatnum:113854}}km avant de rentrer dans l'atmosphère 43 heures après son lancement. Le 17 mai 2004, la [[Civilian Space eXploration Team]] a lancé la fusée [[GoFast]] pour le premier vol amateur spatial suborbital. Le 21 juin 2004, [[SpaceShipOne]] fut utilisé pour le premier vol [[Vol spatial privé|spatial habité à financement privé]]. ==== Le vol orbital ==== Un [[vol orbital]] minimal nécessite une vitesse beaucoup plus importante qu'un vol suborbital minimal, et, par conséquent, est technologiquement plus difficile à réaliser. Pour parvenir à un vol orbital, la vitesse tangentielle autour de la Terre est aussi importante que l'altitude atteinte. Dans l'optique de réaliser un vol stable et durable, la vitesse de l'astronef doit rendre possible une orbite fermée. ==== L'ascension directe ==== Pour les voyages interplanétaires, il n'est pas absolument nécessaire d'atteindre une orbite fermée à condition que le vaisseau atteigne la [[vitesse d'échappement]]. Cette vitesse est de 11km/s sur Terre. C'est de cette manière que les tous premiers véhicules spatiaux soviétiques ont atteint de très hautes altitudes sans mise sur orbite. La NASA étudia également l'ascension directe au début du [[programme Apollo]], notamment avec la fusée [[Lanceur spatial Nova|Nova]], mais abandonna l'idée suite à des considérations de masse. Plusieurs sondes spatiales inhabitées ont été envoyées en employant l'ascension directe, c'est-à-dire qu'elles n'effectuèrent pas d'orbite autour de la Terre avant de traverser l'espace. <!--formulation maladroite, mais j'ai pas mieux sous la main. Flying Jacket--> Actuellement, les plans pour les futurs vol spatiaux habités comprennent souvent l'assemblage de l'astronef en orbite autour de la Terre, excluant de fait ce type de lancement. === Pas de tirs et astroport === [[Image:Navette Columbia STS-1.jpg|thumb|left|Navette Columbia sur son pas de tir, lors de la mission STS 1.]] Un [[aire de lancement|pas de tir]] est une infrastructure fixe conçue pour permettre le décollage de véhicules aérospatiaux. Cela consiste généralement en une tour de lancement autorisant l'accès aux différents étages du lanceur, ainsi que d'une fosse destinée à accueillir en partie la flamme du blast-off. L'ensemble est entouré d'équipement permettant d'ériger les lanceurs, de les maintenir et d'en faire le plein. Un [[astroport]] peut englober plusieurs pas de tirs. Ces deux types d'infrastructures sont généralement placées à l'écart des habitations, pour des raisons de sécurité et de pollution sonore. Un lancement ne peut se faire que dans une fenêtre de temps bien précise, définie par la position des corps célestes et de leur orbite relativement au site de lancement. L'influence principale est celle de la Terre elle-même. === Rentrée dans l'atmosphère et atterrissage/amerrissage === ==== Rentrée atmosphérique ==== {{Article détaillé|Rentrée atmosphérique}} Les véhicules en orbite possèdent une grande énergie cinétique qu'ils doivent dissiper afin de pouvoir atterrir sans se sublimer dans l'atmosphère. Cette dissipation requiert des méthodes spéciales de protection contre l'échauffement aérodynamique. La théorie sur laquelle repose l'approche scientifique de la rentrée atmosphérique est due à [[Harry Julian Allen]]. Se basant sur cette théorie, les véhicules spatiaux présentent, au moment de leur rentrée dans l'atmosphère, une forme arrondie permettant de faire en sorte que moins de 1% de l'énergie cinétique convertie en chaleur n'atteigne l'astronef. ==== Atterrissage et amerrissage ==== {{Article détaillé|amerrissage}} Les capsules des projets Mercury, Gemini et Apollo ont toutes amerri. Elles étaient conçues pour atterrir à des vitesses faibles. Les capsules russes Soyouz sont conçues pour atterrir sur la terre ferme et utilisent des rétro-fusées pour le freinage. Les navettes spatiales planent et touchent leur piste d'atterrissage de façon tangentielle et à haute vitesse. ==== Récupération ==== [[Image:Keyhole capsule recovery.jpg|thumb|Récupération en vol de la capsule Discoverer 14]] Après un atterrissage réussi, l'astronef, ses occupants et sa cargaison peuvent être récupérés. Il arrive parfois que cette récupération se fasse en vol, donc avant l'atterrissage, pendant que l'astronef descend en parachute. Un avion spécialement équipé l'attrape alors au vol. Cette méthode est utilisée notamment pour récupérer les films provenant des satellites espions Corona. === Lanceurs astronautiques à usage unique === {{Article détaillé|Lanceur (astronautique)}} Actuellement, tous les astronefs exceptés la [[navette spatiale]] [[NASA|états-unienne]] et le [[Falcon 1]] de [[SpaceX]] utilisent une fusée multi-étages pour atteindre l'espace. === Lanceurs astronautiques réutilisable === [[Image:Space Shuttle Columbia launching.jpg|thumb|La navette spatiale ''Columbia'', le 12 avril 1981 (NASA)]] Le premier astronef réutilisable, le [[X-15]], fut lancé depuis les airs sur une trajectoire suborbitale le 19 juillet 1963. Le premier astronef partiellement réutilisable et susceptible d'être mis en orbite, la navette spatiale, fut lancée par les États-Unis pour le vingtième anniversaire du vol de Youri Gagarine, le 12 avril 1981. Six navettes de ce type furent construites, toutes ayant volé dans l'atmosphère terrestre et cinq d'entre elles ayant volé dans l'espace. La navette prototype, l'''[[Navette spatiale Enterprise|Enterprise]]'' ne fut utilisée que dans le cadre d'essais de manœuvre d'approche et d'atterrissage, lancée depuis le dos d'un [[Boeing 747]] et atterrissant en planant sur la base aérienne d'[[Edwards Air Force Base|Edwards]]. La première navette à atteindre l'espace fut ''[[Navette spatiale Columbia|Columbia]]'', suivie par ''[[Navette spatiale Challenger|Challenger]]'', ''[[Navette spatiale Discovery|Discovery]]'', ''[[Navette spatiale Atlantis|Atlantis]]'' et ''[[Navette spatiale Endeavour|Endeavour]]''. Cette dernière fut construite pour remplacer ''Challenger'' qui [[STS-51-L|explosa]] en janvier 1986. ''Columbia'', quant à elle, se [[STS-107|désagrégea]] lors de sa rentrée dans l'atmosphère en février 2003. Le premier (et jusqu'à présent unique) astronef partiellement réutilisable automatique fut la navette soviétique [[Navette spatiale Bourane|Bourane]], lancé le 15 novembre 1988, et n'ayant réalisé qu'un seul vol. Cet [[avion spatial]] avait été conçu pour emmener un équipage humain et ressemblait fortement à son homologue états-unienne, bien que la navette soviétique ne disposait pas de propulseur principal propre. Le manque de fonds, aggravé par la dissolution de l'URSS, mis fin prématurément au programme. == Technologies == L'un des aspects majeurs du vol spatial réside dans les moyens de [[propulsion]]. Les technologies de [[propulsion spatiale]] utilisées sont nombreuses, mais la plus courante reste la [[propulsion chimique]], tandis que la [[Propulsion électrique (spatial)|propulsion électrique]] commence à se répandre. == Notes et références == {{Références | colonnes = 2}} == Voir aussi == *[[Vol spatial habité]] *[[Véhicule spatial]] *[[Conquête de l'espace]] | [[Colonisation de l'espace]] {{Portail|astronautique}} [[Catégorie:Astronautique]] [[Catégorie:Conquête de l'espace]] [[cs:Kosmický let]] [[da:Rumfart]] [[de:Raumfahrt]] [[en:Spaceflight]] [[es:Vuelo espacial]] [[fi:Avaruuslentäminen]] [[ja:宇宙飛行]] [[lb:Raumfaart]] [[lv:Kosmiskais lidojums]] [[pl:Lot kosmiczny]] [[pt:Viagem espacial]] [[zh:宇航]]