Orbite

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Une orbite est la trajectoire fermée d'un corps autour d'un autre plus massif. C'est le principe élémentaire de l'astrophysique. Une orbite peut être circulaire ou bien elliptique, c'est à dire avoir la forme d'un cercle ou d'une ellipse. Si cette dernière possibilité est le cas alors l'orbite possédera une apoapside, une apoapside, un demi grand axe et une excentricité orbitale. Dans Kerbal Space Program la mise en orbite est le premier défi d'un nouveau joueur.

Différents types d'orbites

Orbite circulaire

Un corps est en orbite circulaire lorsque son apoapside et son périapside possèdent pratiquement la même valeur, ce qui conduit à une orbite vue par un observateur comme circulaire. Dans ce cas, la vitesse orbitale du corps est constante. Une orbite circulaire possède comme une orbite elliptique un angle d'inclinaison. C'est l'orbite la plus utilisée dans KSP, généralement occupée par les stations spatiales ou les orbiteurs, pour faciliter grandement les amarrages. La plupart des satellites qui ne sont pas en orbite géostationnaire (voir plus bas) possèdent une orbite circulaire.

Inclinaison orbitale

L'inclinaison orbitale désigne l'inclinaison du plan de l'orbite d'un corps par rapport au plan de référence d'un astre. Dans le cas d'une planète ou d'une lune, le plan de référence est leur équateur, tandis que pour une étoile le plan de référence est définie en fonction du plan d'une planète (Kerbin dans KSP et la Terre dans le Système Solaire) et se nomme le plan de l'écliptique. L'inclinaison orbitale va de 0° (inclinaison nulle) à 90° (orbite rétrograde) en passant par l'orbite polaire (45°). Les axes de croisement des plans sont nommés les nœuds ascendant et descendant. Dans KSP une inclinaison faible ou nulle est souvent la meilleure solution, mais pour faire de la science il vaut mieux une orbite polaire afin de survoler le maximum de biomes.

Orbite géostationnaire

Une orbite géostationnaire est une orbite circulaire dont l'apoapside et le périapside sont situées à une altitude particulière pour que la vitesse orbitale du corps soit identique à la vitesse de rotation de l'astre qu'il orbite à l'équateur. Cela se traduit par le fait que l'astre présentera toujours le même hémisphère au corps en orbite. Cette orbite est généralement utilisée par les satellites de communication. Le corps doit posséder une inclinaison orbitale nulle pour être considéré en orbite géostationnaire.

L'altitude de l'orbite géostationnaire varie en fonction de la vitesse de rotation de l'astre, en effet plus ce dernier tourne vite plus l'orbite géostationnaire est basse puisque le corps doit acquérir une vitesse orbitale élevée, et donc certains astres voient leur orbite géostationnaire impossible car au delà de leur SOI. Enfin, l'orbite géostationnaire se situe à une altitude de 2868,75 km autour de Kerbin et 36 000 km autour de la Terre.

Orbite elliptique

Une orbite elliptique est une orbite dont l'apoapside et la périapside possèdent des valeurs suffisamment éloignées pour que l'orbite ait une forme d'ellipse. Elle possède plus de paramètres qu'une orbite circulaire, qui sont calculables à partir de l'apoapside et le périapside.

Apoapside

L'apoapside désigne le point le plus élevé d'une orbite. Là le corps possède la vitesse orbitale la plus faible de sa trajectoire. Il est toujours opposé au périapside.

Périapside

Le périapside désigne le point le plus bas d'une orbite. Là le corps possède la vitesse orbitale la plus élevée de sa trajectoire. Il est toujours opposé à l'apoapside.

Demi grand axe

Le demi grand axe désigne la valeur de la moyenne d'altitude que parcourt un corps sur son orbite. Il s'obtient en calculant la moyenne de l'apoapside et du périapside (division par 2 de la somme de l'apoapside et du périapside). Le demi grand axe d'une orbite circulaire est confondu avec ces valeurs.

Excentricité orbitale

L'excentricité orbitale est la valeur rattachée à la forme d'une orbite. Comme les autres paramètres elle est calculable à partir de l'apoapside et du périapside (voir [1] pour le calcul). Lorsque l'excentricité est égale à 0, l'orbite est circulaire. Si elle est entre 0 et 1, l'orbite est elliptique. Si elle est supérieure à 1, alors c'est une orbite hyperbolique (voir plus bas).

Cas particuliers

Orbite suborbitale

Une orbite est dite suborbitale lorsque le périapside n'a pas été relevé au delà du sol et de l'atmosphère. Dans ce cas, l'engin devra accélérer à l'apoapside afin de se mettre en orbite. Cette trajectoire est généralement utilisée par les missiles balistiques et les engins spatiaux, seuls ces derniers se plaçant en orbite basse.

Orbite hyperbolique

L'orbite hyperbolique est une orbite dont l'apoapside dépasse la limite de la SOI de l'astre, car la vitesse orbitale au périapside est supérieur à la vitesse de libération de l'astre. En fait, l'excentricité orbitale est supérieure à 1. Les véhicules spatiaux viennent à rentrer en orbite hyperbolique dans deux cas : pour sortir de la SOI d'un astre, c'est à dire que l'engin va accélérer jusqu'à dépasser la vitesse de libération afin d'effectuer un transfert vers un autre astre, ou alors lorsqu'il vient de rentrer dans la SOI d'un nouvel astre à la suite du départ du précédent corps.

Annexes

Articles connexes

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