Ce cours est une introduction aux problématiques liées à la réalisation d'une mission spatiale. Pour ce-faire, nous vous proposons d'aborder un format bien particulier de petits satellites : les CubeSats. D'une manière générale, le bon fonctionnement d'un satellite est garanti par de nombreux domaines qui seront introduits dans ce cours. Dans un second temps, nous nous focaliserons sur un aspect en particulier, la nécessité de fournir un contrôle d'attitude et d'orbite pour mener à bien une mission spatiale. Des exercices vous permettront de vous exercer sur de nombreux points du cours. Enfin, vous pourrez utiliser les connaissances acquises pour pré-dimensionner quatre missions spatiales qui vous sont proposées sous la forme de mini-projets.
Prérequis
La partie Découvrir s'adresse à toute personne, pas nécessairement scientifique, qui souhaiterait découvrir brièvement les aspects et enjeux d'une mission spatiale. Pour aborder la partie Comprendre, un bagage scientifique de niveau licence est requis, à savoir :
- Algèbre linéaire : maîtrise des produits scalaire et vectoriel, des opérations sur les matrices;
- Géométrie dans l'espace à 3 dimensions : notions sur les référentiels et systèmes de coordonnées;
- Mécanique classique :
- connaissance du mouvement linéaire et de la 2ème loi de Newton (leurs équivalents pour des mouvements circulaires seront introduits dans le cours mais des notions préalables peuvent aider);
- connaissance des forces de gravité, de pression, de frottement et électromagnétique.
- Automatisme et filtrage : des notions dans ces deux domaines faciliteront la compréhension de la dernière partie de ce cours.
Tout au long de ce cours le lecteur doit garder à l'esprit que de nombreuses notions abordées pourraient faire l'objet d'un cours à part entière. Des liens vers d'autres cours issus de ce site ou de Fenêtre sur l'univers seront proposés autant que possible. Voici également des références qui pourront lui permettre d'approfondir les sujets souhaités :
Livres conseillés
- M. Macdonald and V. Badescu, The International Handbook of Space Technology, Springer, 2014.
- F. L. Markley and J. L. Crassidis, Fundamentals of Spacecraft Attitude Determination and Control, vol. 2. New York, NY: Springer New York, 2014.
- M. J. Sidi, Spacecraft Dynamics and Control, vol. 7, no. 9. Cambridge: Cambridge University Press, 1997.
[Début du cours]
