O lancementdansfusées consiste à envoyer un véhicule spatial, habité ou non, hors de la atmosphère terrestre. Le lancement peut se faire afin de placer satellites artificiels en orbite terrestre ou encore pour emmener des astronautes en mission de recherche ou de réparation d'instruments météorologiques.
Ce type d'opération est d'une grande importance pour la explorationespace, pour la recherche en Astronomie, au télécommunications et aussi pour le développement de nouveaux systèmes de navigation, de propulsion, entre autres.
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Qu'est-ce qu'une fusée spatiale ?
La fusée spatiale est un véhicule avec un moteur à réaction capable de transporter du matériel ou même des personnes hors de la Terre à l'espace, c'est-à-dire à toutes les régions au-delà de l'atmosphère terrestre. Dans l'espace, il n'y a pas d'oxygène, donc les fusées ne sont pas propulsées par des moteurs conventionnels comme ceux que nous utilisons dans les automobiles. Dans les fusées, on utilise des carburants qui transportent leur propre apport d'oxygène, sinon il ne serait pas possible pour leur la combustion.
Pour s'éloigner du grand attraction gravitationnelle de la Terre, les fusées consomment une énorme quantité d'énergie. Pour vous donner une idée, la fusée qui a emmené les premiers astronautes sur la Lune, SaturnV, était capable de générer une force de 34,5 millions de newtons, s'élevant à plus de 100 km de hauteur en quelques minutes.
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lancement de fusée
O principe de fonctionnement des moteurs de fuséeest basé sur Troisième loi de Newton. Pour se déplacer vers le haut, les fusées crachent d'énormes jets de gaz chauffé vers le bas. De cette façon, selon la loi d'action et de réaction, les gaz expulsés poussent la fusée vers le haut. Étant donné que le mouvement de la fusée ne dépend pas du fait qu'elle soit en contact avec un milieu ou un autre corps, comme dans le cas des véhicules terrestres, des navires et des avions, ils sont capables de continuer à accélérer même dans le vide tant qu'il y a du carburant dans leur réservoir.
LES puissance de fusée est appelé flottabilité. Cette force est obtenue lorsque le carburant de la fusée brûle et est expulsé à travers une petite buse au bas de la fusée, dirigeant la force de réaction dans la direction verticale.
L'amplitude de la force que le gaz produit sur la fusée dépend de la masse de ses particules et aussi de la vitesse à laquelle les gaz sont expulsés. Plus ces mesures sont grandes, plus la quantité de impulsion produit par le propulseur, c'est-à-dire le carburant utilisé par la fusée. Impulsion est la quantité physique qui mesure le changement de force appliqué à la fusée chaque seconde. Plus précisément, les carburants utilisés dans les fusées sont classés en fonction de leur poussée. spécifique, qui correspond à la force produite par seconde pour chaque kilogramme de gaz expulsé par le fusée.
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Carburant utilisé dans les fusées
La plupart des fusées sont propulsées par carburantsproduits chimiques, qui peut être solide ou liquide. Toi combustibles solides ils sont fabriqués à partir d'une poudre compactée sous une grande pression. Dans cette poudre, les combustibles secs sont mélangés à des oxydants puissants, capables de libérer une grande quantité d'oxygène lors de la combustion.
Dans des fusées propulsées par combustibles liquides, à son tour, il est courant qu'il y ait des chambres qui séparent les combustibles des comburants, qui ne se mélangent qu'à partir du moment de l'allumage, permettant ainsi un meilleur contrôle de la poussée sur la fusée. Les combustibles liquides les plus couramment utilisés dans les fusées sont les hydrazine C'est le hydrogène liquide.
Étapes de lancement de fusée
Les lancements de fusées se produisent par étapes, c'est-à-dire des sections cylindriques qui, une fois montées, donnent forme à la fusée. Selon leur nombre et leur fonction, ces étapes peuvent varier en forme et en taille. Les fusées les plus modernes actuellement utilisées pour placer satellites en orbite terrestre, par exemple, ils n'ont deuxétapes.
O le premier étage de la fusée est le plus robuste de tous. C'est la partie la plus lourde, car elle est faite pour supporter l'ensemble friction avec l'atmosphère terrestre. De plus, la plupart des moteurs de fusée sont à ce stade.
O deuxièmephaseet plusLumière, car il commence à fonctionner à haute altitude, où l'atmosphère est beaucoup plus fine. Lorsque la deuxième étape démarre, le les fusées se détachent de divers carénages, ainsi que le bouclier thermique tranchant qui protège votre charge principale.
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D'où sont lancées les fusées ?
Ils existent douzainesdes sites de lancement de fusées à travers le monde. La plupart d'entre eux, cependant, se trouvent dans le HémisphèreNordet le long de la Louais d'Equateur. L'endroit d'où sont lancées les fusées est très important puisque, sur la ligne de l'équateur, la Terre tourne sur elle-même à une vitesse d'environ 1600 km/h. Cependant, il existe des fusées qui effectuent des orbites au-dessus des régions polaires de la Terre. Dans ces régions, il existe donc également des sites de lancement.
L'endroit d'où une fusée est lancée est également important pour déterminer où elle sera. le lieu de chute de ses étapes. Auparavant, les étages se détérioraient en entrant dans l'atmosphère en raison de leur frottement avec l'air, mais de nos jours, des étages sont développés pour favoriser le retour dans l'atmosphère. Terre. Les pièces de fusée sont généralement lancées de telle sorte qu'elles tombent au large, ce qui permet une grande réduction des coûts d'envoi d'une fusée dans l'espace.
Ces dernières années, des entreprises comme EspaceX a investi dans des technologies de fusées capables d'atterrir automatiquement au sol, réduisant encore les coûts liés à leur lancement.
Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique
