KSP (Page 9 sur 18)

P'tit tuto sur les transferts inter-planétaires à la louche, powered by MS Paint©

Cordial avertissement à toi cher ami astrophysicien amoureux du logarithme et des fractions dérivatives, je m'excuse par avance de cette approche empirique d'un art aussi délicat que ce ballet cosmologique qu'est le voyage vers de nouveaux mondes, mais comme dit toujours tonton René à l'apéro, "tant qu'ça marche, j'vais pas tortiller du cul pour chier droit". Donc inutile de lire ce qui suit, tu vas te faire du mal.

On va voyager d'une planète A vers une planète B. Ici de Kerbin vers Eve, autrement dit vers une planète plus proche du soleil, mais le principe est exactement le même pour le contraire. Il faut le faire pendant la fenêtre de lancement adéquat: ça n'arrive qu'une seule fois par année solaire de la planète la plus proche du soleil, et ça ressemble à ça:

Vous imaginez une tangente sur la trajectoire de la planète intérieure lorsqu'elle est en train de rattraper la planète extérieure, lorsque la ligne croise les deux, on a une fenêtre. Notez, c'est important, que la fenêtre est valable dans les deux sens: qu'on aille de Kerbin vers Eve ou le contraire, c'est à ce moment la que se font les échanges. Evidemment, ça fonctionne si les planètes sont sur une orbite à peu prés circulaire, et à peu prés sur le même plan (on reviendra la dessus).

Maintenant qu'on a attendu cette fenêtre de tir, il faut s'éjecter de Kerbin. Bien sûr, on ne s'éjecte pas n'importe comment. On va partir d'une orbite circulaire équatoriale, et parmi toutes les directions que nous offrent l'espace, seules deux sont intéressantes: une éjection prograde pour rejoindre une planète extérieure, rétrograde pour une planète intérieure.

NB: j'ai pas mis de flèche, mais il va sans dire que toutes les orbites, même la rouge, tournent dans le même sens (anti-horaire).

En vue de biais ici, on a en noir l'orbite de kerbin et en bleu clair notre orbite autour d'elle (simplifié). Le but est de s’éjecter en ayant à la sortie du SOI de Kerbin une trajectoire parallèle à celle ci.
Si elle est prograde (orbite verte), on sort avec une vitesse orbitale supérieure à celle de Kerbin, donc notre apoapsis (solaire) sera plus élevé: on part vers une planète extérieure.
Si au contraire elle est retrograde (orbite rouge), on sort avec une vitesse inférieure et notre periapsis sera plus bas: on rejoint une planète intérieure.

EJECTION

Le but dans notre example est donc maintenant de placer un nœud de manœuvre qui:

    A suffisament de poussée pour emmener notre periapsis effleurer l'orbite de Eve
    S'effectue au bon moment pour avoir une trajectoire de libération parallèle

Ces deux composantes (delta-v et placement du nœud) déterminent l'angle d'éjection, un chiffre barbare mesuré en degrés mais qu'on peut facilement, et plutôt précisément, déterminer à l'oeil à l'aide d'une astuce toute simple.

Voici un premier jet d'une éjection rétrograde à destination de Eve:

Ejection retrograde: check
Intersection de l'orbite de Eve: check
Angle d'éjection optimal: pas check

Pourquoi ? Remarquez l'apoapsis de mon orbite prévisionnelle (étiquette Ap violette): elle est largement en avance sur ma position actuelle. Ca signifie qu'il y a une composante radiale dans mon noeud de manoeuvre. Si mon éjection était purement retrograde ("parrallèle"), après une orbite mon apoapsis devrait être au même endroit: si ce n'est pas le cas, c'est que je pars légèrement sur la "droite" (radial+) ou sur la "gauche"(radial-).
Alors je vais déplacer mon noeud de manoeuvre jusqu'à ce que l'apoapsis prévisionnelle soit confondue avec ma position actuelle:

Inutile de sortir les calculatrices, vous pouvez être sur d'avoir ici un angle d'éjection quasi parfait.
Mais il s'est passé quelque chose qu'on ne voit pas très bien sur ces screens: juste en déplaçant mon noeud sur mon orbite pour obtenir ce résultat, mon periapsis solaire a diminué, et ce sans changer ma conso de delta-v. C'est la preuve que mon éjection est plus efficiente !
Ici le changement est discret mais parfois on peut avoir à corriger la quantité de delta-v pour remonte le periapsis... Ce qui modifie l'angle d'éjection... Donc on recommence jusqu'à trouver un résultat optimum.

En résumé,il faut donc travailler ce nœud de manœuvre d'éjection pour que:

    mon Apo prévisionnel soit confondu avec ma position actuelle
    mon orbite vienne effleurer celle de ma cible

Quoi, c'est tout ? Ouaip.

CORRECTIONS

On a ici tout ce qu'il faut: un angle d'éjection optimal avec un apo prévisionnel confondu avec ma position, et un peripasis qui effleure l'orbite de Eve.

Mais, non seulement on a pas de rencontre, mais on a même pas les petits curseurs qui nous indiquent les passages au plus prés. Que se passe-t-il ?

On est pas dans le même plan orbital. Pire, les noeuds ascendants et descendants (étiquettes vertes An et Dn), ces deux points où nos plans orbitaux se croisent, sont placés à 90° de mon point espéré de rencontre, mon Periapsis. En d'autres termes, arrivés à ce point, je serai au plus "bas" sous le plan orbital de Eve:

Pas grave, on va corriger ça en ajoutant un deuxième noeud de manoeuvre sur le premier noeud qu'on croise et aligner les plans:

C'est un noeud descendant, donc je tire vers le "haut" (triangle violet) jusqu'à avoir 0.0° (ou NaN).

Ca commence à avoir de la gueule, on est maintenant assez proches pour que les curseurs de rencontre la plus proche s'affichent.

Il ne nous restent plus qu'à travailler les noeuds en surveillent cette valeur de rencontre la plus proche. Le but étant évidemment de la faire diminuer.

Alors la pas de honte à avoir, si on a pas trop d'idée de ce qu'il manque à notre noeud, on bidouille. On tire un peu retrograde, on tire un peu normal, si on s'éloigne on essaie le contraire, jusqu'à arriver assez proche pour avoir une interception...

... Et on continue jusqu'à avoir une approche basse, voire assez basse pour faire un aerobraking.

Et voila ! Maintenant... Il ne reste plus qu'à exécuter les nœuds

Notes importantes:

Le système de noeud de manoeuvre dans KSP ne permet que de faire du prévisionnel. Ça permet de tester la faisabilité de la mission mais il est absolument impossible d'obtenir exactement le résultat qu'on a prévu. Ce pour 2 grandes raisons:

    Les orbites sont recalculées à chaque transition de SOI, donc ne soyez pas étonnés de voir votre periapsis faire un bon de 2000km, ou tout simplement de perdre une rencontre à la sortie du SOI de Kerbin. Rien de dramatique, mais il faut toujours s'attendre à devoir faire des corrections de trajectoire.
    Il est impossible de réaliser un noeud de manoeuvre à la perfection.

Cette méthode est parfaitement réalisable sans aucun mod, mais pour des raisons de santé mentale je vous recommande chaudement un mod qui permettent de gérer finement les nœuds de manœuvre. Les manipulations à la souris sont d'une imprécision abyssale, demandent de zoomer sur les nœuds, sont buggés dans les déplacements (ça "saute") et ont la fâcheuse tendance à les faire supprimer subitement. Sans parler de l'absence totale d'information détaillée, ou la possibilité de connaitre le delta-v d'un nœud au delà du premier.