EXERCICE SUR LA THEORIE DE GIBBS |
PROBLEME
La théorie de Gibbs permet de déterminer complètement la trajectoire par la seule connaissance de trois rayons vecteurs à trois dates.
Données :
m
T =39.86 104 km3s-2.Trois positions de la sonde dans le repère de référence est S I J K héliocentrique écliptique dans lequel seront faits tous les calculs.
En km |
X |
Y |
Z |
X (km) |
4612.45 |
338.655 |
-6612.14 |
Y (km) |
-365.61 |
21297.88 |
27897.61 |
Z (km) |
-15160.75 |
12721.38 |
39521.61 |
1°) Avec la théorie de Gibbs déduire :
Le paramètre p en km
L'excentricité e
Le demi grand axe a en km
Les vecteurs P, Q, W du repère périfocal associe à la trajectoire
2°) Calculer le vecteur vitesse V à la date du 03/04/1994 0 h
3°) a) Déduire les paramètres orbitaux a, e, i ,
w, W, tp de l'orbite, en utilisant la routine rv_par_w.exe
2°) Calculs de Gibbs :
Gibbs introduit les trois vecteurs N S et D définis comme suit:
De ces vecteurs on peut déduire :
Le vecteur vitesse se calcule par :
Le vecteur excentricité et le paramètre p s'obtiennent par :
Voici le résultat des calculs :
Vecteur D :
D(1) = 5.39603 108 km D(2) = -4.527116 108 km D(3) = 3.52789 108 km
Vecteur N :
N(1) = 7.148056 1012 km N(2) = 7-5.997017 1012 km N(3) = 4.675616 1012 km
Vecteur S :
S(1) = 3.54262 108 km S(2) = 4.225597 108 km S(3) = -1.6908388 105 km
Vecteur V1 :
V(1) = 4.9492 km/s V(2) = 7.42524 km/s V(3) = 1.958377 km/s
Le paramètre vaut p=13248.17 km et l'excentricité 0.7002677
Les paramètres orbitaux sont fournis par la routine rv_par_w.exe qui donne sensiblement :
a =25996 km, e = 0.7002696, i = 63°.37,
w = 269°.98, W = 49°.997C'est une orbite de type Molnya
Guiziou Robert juin 2000