lundi 10 juin 2013

Tutoriel texte : rendez-vous orbital

Bonjour à tous,

Ne pouvant pas faire une vidéo je vais vous expliquer les principes à suivre pour réussir une manoeuvre orbitale de rendez-vous avec un autre objet en orbite autour d'une planète (Kerbin pour commencer).

Si vous désirez créer une station spatiale ou encore un vaisseau mère permettant d'amener une équipe de kerbonautes explorer de nouvelles planètes, vous allez rapidement être obligé de réaliser des constructions modulaire que vous assemblerez en orbite. Pour cela, il faut être capable de rapprocher les deux vaisseaux et de les assembler par une procédure d'amarrage !

Avant le décollage

Vérifiez bien que vous avez un port d'amarrage (docking port) sur votre vaisseau et que vous pourrez vous attacher à un port d'amarrage de votre vaisseau en orbite. Les nouveaux ports XL sont très pratiques pour construire des vaisseaux car ils réduisent l'oscillation causée par la faiblesse structurelle causée par le point faible structurel d'un vaisseau amarré à un autre.

Une bonne idée est de bien positionner ses ports RCS par rapport au vaisseau final tel qu'il doit être attaché à l'autre partie sinon la manoeuvre d'approche pour l'amarrage sera très difficile à réaliser. En effet, des RCS mal alignés avec le centre de masse vont causer des rotations lors des translations ce qui peut rendre la procédure particulièrement longue et pénible.

Lancez votre morceau de vaisseau du centre spatial une fois que votre cible est un peu avant la verticale au dessus de votre position de départ. L'objet allant à plus de 2000 m/s au dessus de vous, le temps que vous fassiez votre ascension il vous aura dépassé et vous aurez moins de distance à rattraper.

Mécanique de base à comprendre

L'altitude orbitale à laquelle se trouve votre vaisseau dépend uniquement de sa vitesse. Une altitude de 100km a une vitesse d'environs 2300 m/s. Afin d'augmenter votre altitude orbitale, vous allez accélérer, ce qui va augmenter l'altitude à l'opposé de votre orbite. Une vois à ce nouvel apogé, votre vitesse sera plus faible. Imaginez les montagnes russes : lorsque vous êtes au sommet vous êtes presque à l'arrêt, et en bas vous allez le plus vite. Pour une orbite c'est un peu la même chose : vous allez toujours plus vite au périgée d'une orbite qu'à son sommet.

Cependant, votre vitesse orbitale ne veut pas dire que vous allez "plus vite" qu'un autre objet. Imaginons que vous avez une station garée à une orbite circulaire de 100 km et que vous avez un morceau de station à assembler positionné à 75km sur une orbite circulaire elle aussi. Bien que vous ayez une orbite plus élevée, et donc une vitesse plus grande, le chemin que vous allez parcourir au cours de votre orbite est lui aussi plus long donc au final vous irez moins vite que le vaisseau sur une orbite inférieure à la votre.

Qu'est ce que cela signifie ?
-> Cela signifie que si vous voulez rattraper un vaisseau en orbite autour de kerbin, vous devez simplement vous positionner sur une orbite inférieure, et si vous voulez qu'il vous rattrape, vous irez sur une orbite supérieure à la sienne.

Réaliser un rendez-vous

Aligner les orbites sur le même plan

Fort du principe de base que nous venons de voir, nous savons comment faire en sorte qu'un autre vaisseau en orbite nous rattrape ou que nous le rattrapions.

Cependant, la première chose à faire est d'aligner les deux orbites pour qu'elles se trouvent toutes les deux dans le même plan. C'est une première étape indispensable car cela permet de réussir le rendez-vous sur n'importe quel point de l'orbite cible. Si vous avez un angle entre les deux, le rendez vous ne pourra se faire qu'aux deux endroits où les orbites vont s'intersecter. Pour voir ces deux points, ouvrez la carte, cliquez sur votre cible et sélectionnez "set as target". Vous verez alors deux flags opposés sur les orbites qui correspondent aux points ascendants et descendants du croisement des orbites.

Pour aligner, vous devez brûlez vers le nord ou le sud pour réaligner sans modifier votre altitude orbitale. Utilisez le système de manoeuvre pour faciliter le tout. Sachant que si vous avez fait décoller les deux vaisseaux dans la direction "90°", vous devriez avoir des points ascendants et descendants avec un angle inférieurs à 1°.

Réduire la distance qui vous sépare

Maintenant que les orbites sont sur le même plan, ce que je fais personnellement c'est regarder si il vaux mieux que je rattrape ma cible, ou qu'elle me rattrape.

Si elle doit me rattraper, j'augmente mon apogée au dessus de son orbite. L'écart entre mon apogée et la nouvelle orbite dépendra de la distance à parcourir. Si elle est faible, pas besoin d'avoir plus de 10 km d'écart. Si elle est grande, j'ai tendance à la mettre un peu plus haut mais pas trop pour économiser du carburant. Ma cible mettra plus de temps à me rattraper mais avec le Time Warp ce n'est pas grave ! Autant économiser du carburant car c'est une ressource précieuse.

Une fois mon apogée prête, je warp jusqu'à celle-ci et là je brûle jusqu'à ce que le périgé de mon orbite coïncide avec l'orbite de ma cible. Le rendez-vous se fera alors à peu près à ce point.

Si je dois rattraper ma cible, je fais l'inverse : je met mon apogée à la même altitude que celle de ma cible et mon périgé à 70km (le minimum sinon l'atmosphère me freinera). Dans cette configuration la vitesse à laquelle je ferais mon rendez-vous dépendra uniquement de l'écart entre les deux valeurs. Il vaux mieux alors éviter de mettre une station trop basse car cela pourrais poser des problèmes à ce type de manoeuvre.

Une fois mon orbite prête, je fais un timewarp jusqu'à ce que l'indicateur de ma position par rapport à celle de ma cible affiche que nos positions ont été interchangées, c'est à dire que je vais être maintenant devant et elle derrière. Il ne faut pas hésiter à utiliser le système de manoeuvres pour anticiper les positions. Dès que je vois que lors de la prochaine orbite je vais dépasser ma cible, je réduis l'écart entre l'apogée et son orbite (resp. le périgé et son orbite si je veux la rattraper) pour diminuer l'écart de vitesse entre nos deux engins.

En manoeuvrant correctement, on peut arriver très facilement à des distances de 100m en ayant dépensé très très peu de carburant.

Je ferais une vidéo expliquant cette manoeuvre plus en détail.

En attendant, bon vol !

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