FUSÉES ET MISSILES
Publié le 10/02/2019
Extrait du document
Le mélange hydrogène et oxygène liquides est l’un des plus performants. Il sert à la propulsion de toutes les grandes fusées spatiales, mais son utilisation a nécessité de relever de nombreux défis technologiques. Tout d’abord, ce propergol est cryogénique, c’est-à-dire qu’il doit être stocké à des températures extrêmement basses, de l’ordre de -190 °C. Des différences de 2 000 degrés sur quelques centimètres de distance sont fréquentes dans les moteurs de fusées. De plus, la faible densité des ergols amène à fabriquer des réservoirs volumineux alourdissant l’ensemble de la fusée.
Il s’agit ensuite d’injecter à grande vitesse le mélange dans la chambre de combustion. Cela nécessite l’emploi de turbopompes surpuissantes, qui tournent, dans le cas du moteur principal à'Ariane 5, à 35000 trs/mn en débitant 560 1/s d’hydrogène liquide vers l’injecteur. Malgré les difficultés liées à son utilisation, le moteur à propergol liquide reste encore le meilleur moyen de s’arracher à l’attraction terrestre.
La navigation
Les fusées et les missiles, de par leur grande vitesse, combinée à une précision extraordinaire, sont devenus impossibles à contrôler par un «simple» être humain. Une technologie de pointe gère une chaîne complexe d’informations et d’ordres que seul un ordinateur est en mesure d’intégrer. Chaque engin possède donc un système de navigation, fonctionnant à l’aide de gyroscopes, qui le situe à tout moment dans l’espace à trois dimensions. Ainsi, tout est calculé par avance ou en temps réel, durant la trajectoire de l’engin, pour lui permettre d’atteindre son objectif.
Dans le cas des vols habités, l’équipage péut intervenir sur la trajectoire du vaisseau en actionnant des moteurs à très faible poussée, qui leur permettent, par exemple, des manœuvres très délicates, telles qu’accomplir un rendez-vous orbital avec un satellite ou un engin ravitailleur.
Les nouveaux principes de propulsion
Les fusées à propergol liquide sont encore loin d’autoriser des voyages vers d’autres systèmes planétaires. La sonde américaine Voyager 2 a mis douze ans pour croiser la planète Neptune, pourtant située dans la grande banlieue du Soleil. Elle avait augmenté sa vitesse initiale en se servant de la gravitation de Jupiter pour accélérer son mouvement, jusqu’à atteindre 75 000 km/h. Il lui faudrait tout de même plus de soixante mille ans pour arriver aux abords de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du système solaire!
Les scientifiques sont donc à la recherche de moyens de propulsion spatiale beaucoup plus rapides. A partir de l’orbite terrestre, le moteur à propulsion nucléaire produirait une formidable poussée en chauffant de l’hydrogène à de grandes vitesses d’éjection, le principal problème à résoudre étant de savoir comment en maîtriser la température.
Les propulseurs ioniques, qui libèrent des particules accélérées par un champ électrique, sont, pour leur part, déjà utilisés pour l’orientation et le positionnement des satellites.
Des propulseurs électrothermiques ou magnéto-hydrodynamiques sont également à l’étude, mais l’état d’avancement de ces travaux ne rend pas ces dispositifs opérationnels dans un avenir immédiat.
La voile solaire
La voile solaire est un procédé prometteur pour les voyages interplanétaires. Déployée en orbite terrestre, elle avance grâce à la force fournie par les photons, ces particules de la lumière produites par le Soleil. La voile doit tout de même être très grande pour déplacer une masse importante. Avec une surface de 2 000 m2 et un poids de quelques dizaines de kilos, il faudrait moins
▼ Beaucoup de missiles à longue portée sont lancés à partir de silos souterrains.
Le missile Minuteman III peut être armé de plusieurs tètes nucléaires pour mener des attaques simultanées sur des cibles proches.
Sipa Press
«
Fusées
et missiles
Mesure du vent:
des nuages de
métaux alcalins
sont lâchés dans
l'atmosphère Déclenchement
de pluies:
les nuages sont alimentés
en glace sèche et libèrent
leur humidité.
Mesures
et relevés
de la température et Les
propriétés électriques
et magnétiques de la haute
atmosphère sont mesurées
par des instruments situés
dans le nez conique.
de
la pression atmosphérique.
Les Informations sont
transmises aux stations
et suivis par au
sol par radio et par
des radars.
un
module d'appareillages
indépendant.
-avec moins de succès- de fabriquer un premier
engin expérimental.
Dans son équipe, un jeune
collaborateur allait profiter de son expérience et
préparer les voyages vers la Lune.
Il s'appelait
Wernher von Braun (1912-1977).
Ces quatre grands pionniers ont jeté les bases
de l'astronautique moderne La voie était ouverte
pour la conquête de l'espace, que la rivalité Est
Ouest allait accélérer.
La Seconde Guerre mondiale
C'est dans le centre d'essais de Peenemünde, sur
les bords de la mer Baltique, que les Allemands
développèrent, sous la direction de von Braun, la
fusée la plus moderne de l'épo que: le V2.
Atteignant 5500 km/h, le V2 mettait cinq minutes
pour atteindre l'Angleterre.
L.:armée nazie bom
barda l'île en envoyant 1500 V2 qui firent des
dégâts considérables : 2 500 victimes jusqu'en
mars 1945.
Cet usage meurtrier ne correspondait
pas à la vocation initiale des fusées qui était, dans
l'esprit des grands pionniers de, l'espace, de
prendre le chemin des étoiles.
A la fin de la
guerre, von Braun et son équipe se rendirent aux
Etats-Unis pour poursuivre leurs recherches.
Côté soviétique, l'effort avait été porté sur des
roquettes sol-sol qui firent des ravages dans les
rangs de l'armée allemande: les fameux orgues
de Staline lançaient des rafales de 48 fusées par
minute à plus de 1850 km/h.
la
i Le
missile de croisière Tomahawk
A en essai au-dessus du mont Katahdin
dans l'É tat du Maine, aux États-Unis.
Son autonomie est de 3 600 km.
'-'
Les Américains étudièrent tous les types de
fusées susceptibles d'être opérationnelles sur le
terrain militaire et mirent au point le bazooka,
fameuse arme antichar qui équipe toujours de
nombreuses armées dans le monde.
Ils fournirent
également à la marine et à l'aviation des
roquettes, ancêtres des missiles, qui sont large
ment utilisées depuis.
L'épopée spatiale
Le 4 octobre 1957, l'Union soviétique frappa un
grand coup en plaçant en orbite Spoutnik 1, le
premier satellite artificiel.
En 1961, louri Gagarine
inaugura les vols habités, en faisant le tour de la
Terre en moins de deux heures.
Puis, Leonov fut
le premier homme à sortir dans l'espace en 1965
à bord de Voskhod 2.
Les Russes, grâce aux
fusées très performantes de l'ingénieur Sergueï
Korolev, devancèrent les Américains dans les pre
mières années de la conquête spatiale.
Mais, sous
l'impulsion de John E Kenne dy, un immense
effort dans le domaine de la recherche spatiale
fut entrepris aux États-Unis à partir de 1961 avec
i L'avion radar
A Awacs détecte
les missiles ennemis.
Le missile �
balistique
intercontinental
Lockheed Trident Il
en essai à Cap
Canaveral, la célèbre
base de lancement
américaine en Floride.
Détection
des rayons
cosmiques par des
compteurs Geiger.
Mesure
de l'absorption
atmosphérique
des radiations
solaires à l'alde
de spectromètres
infrarouges.
250
i La majorité des fusées-sondes fonctionnent
A au
propergol solide.
Ce type de fusée
permet de placer des dispositifs
expérimentaux dans la haute atmosphère.
pour objectif d'envoyer un équipage américain
sur la Lune avant 1970.
Ce fut le programme
Apollo, qui permit à Neil Armstrong de réaliser, le
21 juillet 1969, le plus vieux rêve de l'homme en
foulant le sol de notre satellite.
Pour la première
fois, les Russes étaient devancés.
Après l'euphorie
des missions lunaires, les années 1970 furent
marquées par de nombreux succès dans l'explo
ration des planètes du système solaire.
En 1979, l'Europe fit une entrée remarquée
dans le club très fermé des puissances spatiales
en réussissant le premier tir de la fusée Ariane.
À l'issue du programme Apollo, les Américains,
de leur côté, avaient mis à l'écart leurs formi
dables lanceurs Saturn 5 pour développer
les navettes spatiales réutilisables.
A posteriori,
ce choix ne se révéla pas réellement judicieux
sur un plan économique.
Quant aux Russes, ils
sont restés fidèles à une technologie moins
sophistiquée, mais fiable.
Ils connaissent aujour
d'hui une grande réussite entachée par la série
d'avaries que subit la station orbitale Mir.
La
station détient, en effet, le record de durée dans
l'espace.
Près d'une centaine de cosmonautes
s'y sont succédé depuis sa mise en orbite
en février 1986, dont plusieurs Français.
Elle fer
mera en 1999.
E'.
»
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