Les satellites terrestres et les stations orbitales sont exposés à des collisions avec des débris spatiaux, dont le nombre ne cesse de croître depuis les débuts de la conquête spatiale. Les trajectoires des débris connus sont surveillées de manière continue afin d’anticiper les conjonctions à risque. Le risque de collision est mesuré de manière probabiliste en fonction de la distance de passage, des tailles des objets et des incertitudes sur les orbites. Les manœuvres d’évitement induisent des pertes de service et un gaspillage d’ergols. Elles sont réalisées uniquement en cas de risque avéré. L’article présente les éléments de modélisation, la méthode de détection des conjonctions et la formulation probabiliste du risque de collision.
La mise en orbite d’un satellite nécessite une vitesse de l’ordre de 8 km/s. Cette vitesse est atteignable grâce à la propulsion par réaction au prix d’une grande quantité d’ergols à emporter à bord du lanceur. La minimisation de la masse totale passe par l’optimisation de la configuration avec plusieurs étages propulsifs, et par l’optimisation de la trajectoire en tenant compte de nombreuses contraintes. Les contraintes de dimensionnement viennent des charges aérodynamiques durant la traversée de l’atmosphère, les contraintes opérationnelles concernent les risques créés par le vol du lanceur. L’article présente les équations du mouvement, les méthodes d’optimisation d’étagement et de trajectoire et les principes de guidage en vol.
Le problème à trois corps circulaire restreint considère un vaisseau spatial de masse négligeable soumis à l’attraction de deux astres en mouvement circulaire. Sous ces hypothèses, le système admet cinq points d’équilibre dont deux situés sur l’axe des deux astres et proches du moins massif. L’étude de la dynamique fait apparaître l’existence d’orbites périodiques au voisinage de ces deux points, ainsi que de trajectoires naturellement convergentes et divergentes à partir des orbites. Ces trajectoires dites variétés invariantes forment un réseau de courants gravitationnels permettant des transferts à faible consommation. L’article présente la modélisation du problème à trois corps et les principaux résultats utiles pour la construction de missions spatiales.
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