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Lanceur

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Le lanceur Ariane 5.

Un lanceur (fusée) est un engin propulsé par un ou plusieurs moteur-fusée capable d'emporter une charge utile qui peut être un satellite envoyé en orbite basse ou en orbite géostationnaire ou une sonde spatiale envoyé vers d'autres corps célestes.

Principes de Fonctionnement[modifier | modifier le wikicode]

Une fusée décolle grâce à troisième loi de Newton appelé principe d'action-réaction ; par exemple, si un canon tire une boule à 90 km/h (action), le canon reculera à 4,5 km/h (réaction). La fusée subit le même procédé, mais dans le sens vertical.

Principe de la Réaction[modifier | modifier le wikicode]

Un lanceur brûle du carburant avec un comburant. On les appelle ergols. En contact l'un avec l'autre ou allumés ensemble, il se passe une transformation chimique qui produit de la chaleur et beaucoup de gaz qu'on appelle propergol qui s'échappe du moteur-fusée par la tuyère ce qui fournie une poussée.

Propulsion[modifier | modifier le wikicode]

Il existe deux types de propulsion:

-la propulsion ergol liquide, très bonne performance mais nécessite une technologie complexe et est assez cher. Cependant, leur puissance est modulable est peuvent être allumées plusieurs fois;

-la propulsion à ergol solide, moins bonne performance mais simple et produit une très forte poussée. Cependant, ils ne sont pas modulables et quand on les allume, il brûle jusqu'à épuisement du carburant. Il est aujourd'hui utilisé comme boosters en compléments au moteur à ergol liquide.

Structure[modifier | modifier le wikicode]

La première fusée opérationnelle, le V2, avait un usage militaire

Une fusée est composée de plusieurs éléments:

-une charge utile à transporter;

-plusieurs étages avec des réservoirs de carburant, des moteur-fusée et des boosters;

-une tour de sauvetage en cas d'un vol habité pour sauver les astronautes.

Les réservoirs de carburants, moteur-fusée et booster[modifier | modifier le wikicode]

L'indice de structure d'une fusée est le rapport entre la masse d'un étage de fusée (réservoirs, structure, moteur) et sa masse au décollage. Plus cet indice est faible, plus la fusée est performante. C'es pour cela que les fusées sont construites avec des matériaux légers comme de l'aluminium. La protection autour des moteurs est faite d'acier car il y a de fortes pressions autour des boosters à poudre. On utilise finalement des fibres de carbones, cher mais très résistantes, dans les coiffes qui permettent de protéger la charge utile au décollage. Pour se débarrasser des poids devenus inutiles une fois le carburant épuisé, et optimiser la poussée en fonction de la zone de l'atmosphère traversée, le système des étages largables a été développé dans les années 1950, puis celui des fusées externes dans les années 1970.

Inconvénients :

  • Il ne reste pas beaucoup de poids disponible pour la charge utile (le matériel et/ou les personnes transportées) ;
  • les carburants, très instables, sont stockés dans des réservoirs les plus fins possibles : les risques d'explosion sont très grands.

La découverte des nanotubes de carbone permet d'imaginer une alternative à la fusée : l'ascenseur spatial.

La Charge Utile[modifier | modifier le wikicode]

Positionné au sommet de la fusée sous la coiffe, la charge utile peut-être des satellites, des sondes spatiales ou des vaisseaux spatiaux.

La Tour de Sauvetage[modifier | modifier le wikicode]

Lorsque la fusée transporte des astronautes, elle doit pouvoir préserver leur vie au cas où le vol se passe mal. C'est pour cela qu'on installe des tours de sauvetages au dessus des fusées. Elle est composé de charges pyrotechniques qui, au dessus d'une certaine altitude, permet d'extraire le vaisseau spatial du reste de la fusée.

Vidéos[modifier | modifier le wikicode]

Animation du vol d'une fusée, du décollage jusqu'à l'amerrissage.[modifier | modifier le wikicode]

Plus d'informations sur les vidéos
Article mis en lumière la semaine du 4 juillet 2016.
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