EXERCICES MULTIMEDIAS

Mise à jour20/01/99

I AVERTISSEMENT INITIAL

II BUT POURSUIVI

Paramorb

Avec Winhelp

VERSIONS NECESSITANT UN TELECHARGEMENT ET WINHELP

 1 PARAMETRES ORBITAUX D'UN TIR GTO PAR ARIANE

 2 ENVOI D'UN MISSILE INTERCONTINENTAL

 3 MISSION INTERPLANETAIRE GALILEO

 4 CALCUL DE LA TRACE SOL D'UN SATELLITE DE TYPE MOLNYA

 5 VOIR LE FORMULAIRE GENERAL DE MECANIQUE SPATIALE

Missile

Avec Winhelp

Formulaire

Avec Winhelp

Galiléo

Avec Winhelp

Galiléo

Avec I.E ou Netscape

 6 MISSION INTERPLANETAIRE GALILEO (VERSION POUR INTERNET EXPLORER)

Tracesol

Avec Winhelp

 

I AVERTISSEMENT INITIAL :

Les applications 1 à 5 ne sont utilisables que si vous travaillez dans l'environnement Windows ( 3.1x, 95, 98 ) et après avoir téléchargé l'application complète. En effet, la technique utilisée dans ces exercices, est plus ancienne que celle associée à l'écriture HTML. Elle réalise cependant les mêmes fonctionnalités de navigation hypertexte, avec l'inconvénient de nécessiter le moteur d'aide de WINDOWS.

Le fichier de base de chaque application, possède l'extension HLP. Il démarre donc implicitement avec un moteur WINHELP. Il est conseillé, si vous l'utilisez indépendamment du site ou d'un INTRANET, de le lancer dans le répertoire où il est accompagné de ses ressources (dessins, exécutables, etc...).

La gestion des écrans est toujours un problème. Si vous voulez travailler en utilisant tout l'écran, alors il faut choisir 640X480, mais l'application fonctionne avec les résolutions plus fines, en étant cependant moins bien disposée.

SEULE L'APPLICATION N°6 EST DIRECTEMENT UTILISABLE SOUS UN NAVIGATEUR

II BUT POURSUIVI :

Il vous est proposé 4 exercices concrets, que vous devriez résoudre seul, grâce aux outils proposés :

1°)  COMMENT TELECHARGER?

1 - 2- 3- 4 5

2°)  COMMENT LANCER LES EXERCICE UTILISANT WINDOWS ET WINHELP?

Cliquer impérativement nom_app.hlp dans son répertoire

3°) COMMENT TRAVAILLER?

 Navigation hypertexte, soit par le bouton précédent du bandeau, soit avec des flèches, soit avec les logos du bandeau << ou >>, ou avec l'index

 Fourniture de figures, d'explications, de résultats, soit dans une nouvelle fenêtre, soit dans une fenêtre plus petite, en surimposition sur la principale ( principe du POP-UP )

 Routines de calcul, pour vous décharger de calculs fastidieux. En général, ces routines sont lancées depuis la page courante, mais vous les trouverez présentes aussi dans le bandeau de Windows.

 Utilisation de petits simulateurs, certes moins bien léchés que ceux des professionnels, mais présentant une illustration directement liée au travail en cours.

 Utilisation d'un formulaire général de mécanique spatiale, du moins pour les applications courantes et notamment celles du site. N'espérez pas y trouver "tout"!!!

III CALCUL DE PARAMETRES ORBITAUX : ( version pour WINHELP à télécharger ):

Il concerne la mise en orbite GTO, par le troisième étage d'un lanceur Ariane, à partir de la base de lancement de Kourou en Guyane française.

C'est dire que l'application est d'actualité et réel.

Nous savons que ce tir est destiné à rejoindre l'équateur, pour y placer le périgée de l'orbite de montée. Donc le tir a lieu vers le sud-est.

TEXTE COMPACT DU BE le seul fourni a titre d'exemple :

A quelques détails près, le lanceur Ariane décollant de la base de KOUROU en Guyane française communique à sa charge utile les paramètres d'injection suivants, pour une injection par Ariane 4, car Ariane 5 met le périgée vers 620 km.

On rappelle que la mission nominale d'Ariane est une injection G.T.O ,( geostationnary transfert orbit ) destinée à atteindre le niveau géostationnaire, pour une mise à poste classique, d'un satellite météorologique ou de télécommunications, à une longitude de stationnement ls, bien définie.

1°) a) Calculer les constantes orbitales classiques E et K.

b) Déduire a, e, rp, ra, T. On constatera que le périgée est à 200 km du sol terrestre.

2°) a) Calculer les vecteurs ro et Vo dans la base du repère local E, N, Z

b) Calculer, grâce au programme heur_sid.exe , l'heure sidérale, puis l'ascension droite ao du POINT D'INJECTION à la date du tir.

c) Calculer la matrice de passage P de la base géocentrique IJK à la base ENZ, et les composantes de ro et Vo dans I, J, K.

3°) Calcul des vecteurs fondamentaux h, n, e.

Pour ce faire vous utilisez le programme vectfond.exe

4°) Confirmez l'ensemble des calculs des paramètres orbitaux en exécutant un programme global tirpar_w.exe.

Vous pouvez convertir la date julienne en date normale par date_cal.exe et réciproquement par j_julien.exe.

5°) On souhaite mettre à poste le satellite à ls = 125° de longitude est. On aura remarqué que le périgée et l'apogée sont sur l'équateur terrestre.

Calculer la loi donnant la longitude L(n) des n premiers passages à l'apogée.

Vous utiliserez la propriété que l'apogée est le nœud ascendant de l'orbite et vous aurez aussi vérifié que le premier passage à l'apogée, juste après le tir, a lieu le 25 mars 1994 à 7 h 29 mn 17 s.

Confirmez les résultats avec le programme survol.exe.

Quelle est la valeur de n < 8 qui donne la plus grande proximité avec le point de stationnement?

6°) Calculer l'incrément de vitesse DV nécessaire pour circulariser l'orbite et passer en circulaire quasi géostationnaire, en passant par l'apogée. La suite de la mise à poste est trop fine pour être abordée ici.

VOIR DEMO NON TOTALEMENT OPERATIONNELLE

IV MISSION INTERPLANETAIRE GALILEO ( Version pour WINHELP à télécharger ):

1°) Généralités :

Cette étude concerne la mission interplanétaire Galiléo, consistant à l'envoi d'une sonde vers la planète Jupiter et ses satellites. Primitivement prévue avec un lancement Navette US, la NASA a du revoir son programme, après l'explosion de Challenger et l'interdiction d'emporter un charge utile motorisée à l'hydrogène et oxygène liquides.

Le JPL ( Jet Propulsion Laboratory ) a donc imaginé une autre mission, utilisant un lanceur plus petit, et une charge utile plus réduite. Pour ce faire, il fallait trouver le moyen d'atteindre Jupiter, sans consommation d'énergie. Le moyen a été de réaliser 3 tremplins gravitationnels, un sur Vénus et 2 sur la terre, pour y parvenir.

C'est donc une très belle mission qui révèle la maîtrise des experts de la NASA.

Vous y calculerez en particulier :

Vous pourrez visualiser des éléments de la mission soit :

2°) TEXTE DU BE :

Vous le retrouverez dans galileo.hlp , mais il ressemble étrangement à la version n°6 adaptée pour un navigateur Internet comme Internet Explorer ou Netscape, navigateurs que l'auteur connaît.

VOIR DEMO NON TOTALEMENT OPERATIONNELLE

V MISSION INTERPLANETAIRE GALILEO ( Version pour INTERNET EXPLORER directement exécutable): EXECUTER

Cette étude concerne la mission interplanétaire Galiléo, consistant à l'envoi d'une sonde vers la planète Jupiter et ses satellites. Primitivement prévue avec un lancement Navette US, la NASA a du revoir son programme, après l'explosion de Challenger et l'interdiction d'emporter un charge utile motorisée à l'hydrogène et oxygène liquides.

Le JPL ( Jet Propulsion Laboratory ) a donc imaginé une autre mission, utilisant un lanceur plus petit, et une charge utile plus réduite. Pour ce faire, il fallait trouver le moyen d'atteindre Jupiter, sans consommation d'énergie. Le moyen a été de réaliser 3 tremplins gravitationnels, un sur Vénus et 2 sur la terre, pour y parvenir.

C'est donc une très belle mission qui révèle la maîtrise des experts de la NASA.

Vous y calculerez en particulier :

Vous pourrez visualiser des éléments de la mission soit :

Par des simulations, grâce à un logiciel.

VI ENVOI D'UN MISSILE INTERCONTINENTAL : ( Version pour WINHELP à télécharger )

Dans ce bureau d'études, assisté par une logique multimédia, vous pouvez étudier l'envoi d'un missile intercontinental.

La résolution est compliquée par le fait que la terre tourne et donc qu'il faut calculer par itération, la position d'une cible fictive.

L'exercice est une excellente occasion de se familiariser avec la trigonométrie sphérique ( voir cours éventuellement ) et de réviser l'ensemble du cours sur les mouvements képlériens.

Le calcul des paramètres orbitaux présente là un grand intérêt.

Cette application est aussi une occasion de pratiquer la géométrie, ce qui aujourd'hui se perd beaucoup, handicapant ainsi nombre d'ingénieurs qui "ne voient plus" dans l'espace.

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VII CALCUL DE LA TRACE AU SOL D'UN SATELLITE (TYPE MOLNYA ) : ( Version pour WINHELP à télécharger )

Illustration pratique, numérique et visuelle, de la notion de points survolés ou encore de trace au sol. Le satellite envisagé dans cette étude est de télécommunications, de type Molnya. Certes ancien, il présente l'intérêt d'une trajectoire particulièrement intéressante et finement travaillée.

Des simulations sont prévues, y compris pour des satellites de votre invention.

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VIII FORMULAIRE DE MECANIQUE SPATIALE : ( Version pour WINHELP à télécharger )

Le domaine spatial, même en se limitant aux notions élémentaires, comporte un très grand nombre de variables et de formules diverses.

On ne pouvait éviter d'y mettre un peu d'ordre et de regrouper le minimum. C'est ce qui a été tenté dans ce formulaire, fonctionnant dans l'environnement Windows, à lancer sous Winhelp. Il peut être utilisé avantageusement dans une fenêtre, en parallèle avec une application spatiale de travail, nécessitant des formules non évidentes..

Nous espérons qu'il ne comporte pas de très grosses lacunes et encore moins d'erreurs.

Par avance, l'auteur remercie toute personne qui lui indiquera une erreur, un lapsus ou une idée intéressante.

VOIR DEMO NON TOTALEMENT OPERATIONNELLE

Guiziou Robert 20 janvier1999