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Ce dossier réalisé par Richard Heidmann vous fera découvrir tous les différents moyens de propulsion : chimique cryogénique, nucléothermique, électrique de forte puissance.
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Ce dossier réalisé par Richard Heidmann vous fera découvrir tous les différents moyens de propulsion : chimique cryogénique, nucléothermique, électrique de forte puissance.
Nous l'avons vu dans le dossier « Mars : les données du voyage », la mission martienne habitée nécessite quatre manœuvres propulsives principales, relatives aux phases suivantes :
Notons que dans le projet Mars Direct, les deux dernières manœuvres sont réalisées par le même vaisseau, à l'aide d'une fusée à deux étages. Dans la mission de référence NASA, au contraire, une capsule de remontée vient rejoindre le vaisseau de retour, resté en orbite martienne.
Nous nous limiterons ici aux manœuvres d'injection sur trajectoires de transfert, qui sont celles qui nécessitent les moteurs les plus puissants, étant appliquées aux plus gros modules du système. Dans le sens Terre - Mars, ce sont 3 vaisseaux d'une cinquantaine de tonnes chacun qu'il s'agit de propulser vers la planète rouge ; au retour, le vaisseau fera aussi plusieurs dizaines de tonnes. Les performances de ces systèmes de propulsion (masse, consommation) vont donc être particulièrement critiques pour le dimensionnement global du projet.
Trois familles de motorisation sont envisagées dans les différents projets pour ces manœuvres :
Les deux premiers modes délivrent une poussée relativement élevée (quelques dizaines de tonnes) mais sur une très courte période (comparée à la durée du voyage de plusieurs mois) : de quelques dizaines de minutes à une heure. Ils fournissent donc aux vaisseaux de façon quasi-impulsionnelle un supplément de vitesse qui va leur permettre de parcourir la bonne trajectoire d'une planète à l'autre, sous la seule influence de l'attraction solaire. Les incréments de vitesse à fournir sont respectivement de :
Le troisième mode, au contraire, est un mode à poussée faible (quelques kg-force !) mais continue. Le vaisseau quitte la Terre en spiralant sur une orbite de plus en plus éloignée et, sur sa trajectoire interplanétaire, commence par continuer à accélérer, puis entre dans une phase de freinage longtemps avant d'aborder Mars. L'impulsion de vitesse fournie est bien plus forte (elle peut atteindre 30 km/s). Mais ces moteurs disposant d'une source d'énergie inépuisable (solaire ou nucléaire) et consommant très peu de fluide propulsif, c'est acceptable.