COMMENT ALLER D'UNE PLANETE A, A UNE PLANETE B DANS UN SYSTEME SOLAIRE? Mini-tuto pour Kerbal SP Par Saganami Corrections par Bill Silverlight
0. Un peu de vocabulaire 0.a S'orienter dans l'espace Un vaisseau spatial est complexe à piloter. Pourquoi? Tout simplement parce que la notion de haut et de bas n'existe plus! Heureusement, les pionniers de l'astronautique ont pallié ce manque en inventant quatre directions nécessaires à l'orientation. La référence est l'orbite sur laquelle on se trouve. A partir de là, deux directions se dessinent naturellement. La direction où l'on va, nommée prograde (remarquez la terminologie russe ;) ), et la direction d'où l'on vient, nommée rétrograde. C'est tout simplement l'avant et l'arrière. Faire une poussée en prograde vous accélérera ; en rétrograde, vous freinerez... A partir de là il est nécessaire d'ajouter deux autre directions, les directions normal+ et normal-. Elles sont perpendiculaires à l'axe prograde-rétrograde, mais aussi au rayon de votre orbite. Les axe prograde/rétrograde et normal+/normal- forment donc un plan tangeant à votre orbite. On pourrait nommer également les directions qui sont sur l'axe du rayon de votre orbite, mais ce serait inutile, car jamais vous ne devrez orienter votre vaisseau dans celles ci ;). Retenez les bien, car généralement, des pilotes automatiques sont disponible! (pour ma part, je ne considère pas cela comme du cheat, car c'est quand même très pédagogique de les utiliser).
0.b La notion de fenêtre Vous êtes dans la merde, car vous arrivez n'importe où... Est-ce parce que vous avez décidé de partir hors des fenêtres de tir? Probablement... Une fenêtre de tir est un instant précis où effectuer une poussée pour que vous arriviez à destination sans effectuer d'autre poussée. En bref, le moment propice pour anticiper le mouvement. En effet, dans l'espace, oubliez la ligne droite! Pour atteindre une autre planète vous devrez obtenir les trajectoires suivantes : Retenez simplement qu'il existe deux cas. Le cas où vous visez une planète à l'orbite plus basse, que je noterai toujours en vert, et le cas ou vous visez une orbite plus haute, que je noterai toujours en rouge. Le bleu définit la planète d'origine ou votre vaisseau. Pour déterminer la fenêtre de tir vers une autre planète, retenez simplement que si vous visez une planète interne, vous devez attendre que celle-ci soit derrière vous, et que si vous visez une planète externe, celle-ci doit être devant vous. Je suppose qu'un jour, KSP implémentera un outil pour calculer ces fenêtres, ou que des plugin sont disponible. En attendant, tentez le coup à plusieurs reprise jusqu'à trouver votre fenêtre idéale, car après les positions relative seront toujours identiques. Sachez que si vous partez une peu avant ou après la fenêtre, ce n'est pas dramatique, même si cela vous coutera un peu plus de carburant :D
1. Le départ Pour commencer votre mission, partez quelques jours avant la fenêtre de tir! Cela vous laissera un peu de temps pour préparer votre voyage et économiser quelques litres de carburant. Surtout, envoyez une sonde avant de télescoper Jebediah! C'est peut être une tête brulée, mais il appréciera de connaître son site d'atterrissage. En outre, cela vous coutera beaucoup moins cher et vous permettra de vous entrainez avant le grand voyage. 1.a Orbite de départ Alors bien sûr, la première chose à faire est de se mettre en orbite. Que vous alliez vers une station spatiale, Mun ou Eva, vous devrez passez par là. Normalement si vous lisez ce tuto, c'est que vous maitrisez cette notion... Faites donc comme d'habitude et placez vous sur une belle orbite circulaire (pas la peine non plus de pinailler au millimètre près...). Surtout ne partez pas tête baissée directement vers l'objectif. Si vous visez une planète intérieure, vous perdrez les quelques précieux km/s que vous apportent la rotation de Kerbin. 1.b Alignement de plan Bon, c'est bien beau, mais vous ne pouvez pas partir maintenant. La première étape est de s'aligner sur le plan de la cible. En effet, vous avez sans doute réalisé une orbite équatoriale... Si l'équateur de Kerbin est dans le plan de l'écliptique (plan moyen des planètes du système), ce n'est pas le cas pour nos cousin terriens. Mais de manière générale, faites le à chaque fois, car toutes les planètes du système Kerbinien ne sont pas alignées comme des oignions... Comment faire? Pour cela, je vais faire un petit rappel de géométrie dans l'espace : Les orbites forment des plans, qui s'intersectent forcément sur une droite. Pour changer de plan, vous devrez forcément effectuer vos poussée sur cette droite!
La première chose à faire est de visualiser cette ligne. Pour la trouver, si un plugin n'est pas disponible, jouez avec votre caméra de manière à ce que les orbites apparaissent comme des droites et ce croisent en un point. Ce point est en fait double (un des deux points verts) et vous devrez effectuez vos poussées pour aligner les plans toujours sur ceux ci. Mais quelles poussée? C'est là que les directions normal+/normal- seront utiles. Si vous êtes dans le sens «montant», faites une poussée normal-, et une normal+ dans le cas du sens «descendant». Personnellement, je ne sais jamais si je suis montant ou descendant, et j'applique le pifomètre ;) Sur Orbiter, j'aime bien avoir une inclinaison inférieur à 0,1, mais dans KSP, 2 ou 3 semblent acceptable /!\ le truc du PGM /!\ Pourquoi ne pas se mettre sur orbite directement dans le plan! Dans ce cas le lancement ne sera pas plein Est, mais compris entre le quart de cercle Nord à Est. Des calculs savants sont disponible sur le net... Ou alors vive le pif!
1.c vitesse de libération Il est maintenant temps de partir. Rien de plus simple, attendez simplement la fenêtre et effectuez une poussée prograde dans la position adéquate selon le cas : En effectuant la poussée sur la ligne virtuel reliant vos deux centres d'orbites, vous bénéficierez de quelques km/s bonus que vous confère votre orbite initiale. Dés que vous y êtes, plein gaz en prograde! Dés que vous avez quitté l'orbite de Kerbin, on arrête les moteurs et on apprécie les joies de la dérive interplanétaire. Vous êtes en orbite autour du Soleil!
2. Le voyage 2.a La poussée de course C'est pas tout, mais à moins de vouloir admirer l'etoile mère en regardant Kerbin s'éloigner pour un bon bout de temps, vous êtes loin du compte. Il est temps de réaliser la poussée maitresse vers votre destination. Là c'est plutôt simple, attendez d'avoir quitté la zone d'influence gravitationnelle de la planète d'origine, et effectuez une poussée prograde si vous allez vers l'extérieure, rétrograde pour aller vers l'intérieure. Poussez à mort jusqu'à ce que votre orbite croise celle de votre cible. Si la fenêtre est bonne, vous devrez avoir l'indication d'une approche orbitale. Si ce n'est pas le cas, continuez à pousser... Si cela ne donne rien, c'est que la fenêtre est en retard dans le cas d'une orbite interne ou en avance dans le cas d'une orbite interne... Recommencez donc :D Normalement si la fenêtre est bonne, vous serez en route pour votre destination. Heureusement qu'on a inventé la sonde spatiale pour trouver la bonne fenêtre :D (dans ce cas, le schéma du 0.b est le bon)
2.b Les correction de trajectoires Vous croyez que c'est fini? Niet, nada, non! Il existe des milliers de possibilités pour que vous loupiez votre cible... Les interactions gravitationnelles à longue distance, des astéroïdes qui croisent votre chemin, la lumière du soleil, une micro fuite dans votre circuit de refroidissement, ou l'ordinateur de bord qui n'a jamais une précision absolue... Pour éviter ce cas fatal, prévoyez quelques check point pour faire une correction de trajectoire! La règle est simple : plus vous la faites loin, moins elle consomme de carburant. Appliquez donc le planning de correction suivante : Là, pas de secret, poussée prograde/rétrograde selon la convenance et la situation...
3 L'arrivée Planète en vue!!!! C'est pas tout, mais à moins que vous ne vouliez faire qu'un survol de sonde préliminaire, il va falloir au moins s'orbiter à destination... Pour cela il va falloir se placer sur une trajectoire d'approche, puis s'insérer en orbite... 3.a Trajectoire d'approche Première chose à savoir : il vaut mieux l'anticiper longtemps à l'avance, pour là encore économiser du carburant (je commence à me répéter). Pour cela, le mieux est de remplacer la dernière correction de trajectoire par la première manœuvre d 'approche. Ensuite, petit truc à savoir, si vous coupez l'orbite de la cible avant elle, elle vous piquera un peu d'énergie cinétique. Avec un peu de chance (ou quelques calculs savant) elle vous capturera sans que vous n'ayez à dépenser une millilitre de carburant dans l'insertion orbitale. Autant an profiter! /!\ le truc du PGM /!\ A contrario, si vous la coupez derrière, elle vous catapultera et cela va couter cher pour s'orbiter... Mais si vous souhaitez allez plus loin, sachez que nos cousins terriens ont très souvent utilisé cette manœuvre pour atteindre les confins de leur système solaire pour pas un kopec... Par contre, il va falloir s'accrocher, car niveau précision, c'est au micro poil ;)
/!\ le truc du rolliste /!\ Oh! La belle sonde spatiale que vous avez envoyé! Votre mission de cartographie sera surement un succès... A condition que vous l'ayez placée en orbite polaire! Pour cela, tentez de vous aligner sur le plan polaire en phase d'approche (voir alignement de plan). /!\ le truc du PGM /!\ Les comptables du gouvernement de Kerbin ne veulent pas vous donner quelques milliard pour votre insertion orbitale, les rats... Sortez donc de vos poches une merveilleuse idée : le freinage atmosphérique! Autant vous dire, le pilote doit en avoir dans le pantalon...
Une petite poussée rétrograde et votre orbite d'approche effleure l'atmosphère de la planète d'arrivée, en vous équipant d'un solide bouclier thermique dont vous vous délesterez après usage, vous serez normalement capturé sans rien dépenser de plus qu'une poussée à l'apogée pour circulariser l'orbite. 3.b Insertion orbitale Le suspense est à son comble. Vous allez frôler l'objectif à une vitesse faramineuse. Ne loupez pas votre insertion ou vous serez catapulté Dieu sait où... Heureusement c'est super simple. Il suffit d'une puissante poussée rétrograde au périgée de votre trajectoire de survol, et vous serez orbité... Vous voilà à destination, félicitations! Ah, il faut rentrer??? Heureusement, c'est la même manœuvre...
4. Pour en savoir plus Les manœuvres décrites sont valables pour des missions entre satellites d'une planète. Si vous voulez vous essayer au catapultage gravitationnel, vous pouvez très bien en effectuer un sur Mun pour aller vers Minmus ou une planète. Nos cousins terriens ont ainsi visité leurs 4 planètes extérieures avec une seule sonde, mais la fenêtre était très étroite ;) Le cas de Eva sera peut être différent dans le cas ou vous vous orbiterez à partir de son sol. En effet, sa cousine Terrienne Vénus tourne en sens inverse, bien sûr, à vous de le déterminer, mais dans ce cas, les lancements se font vers l'ouest depuis sa surface ;) Dans le cas où vous avez loupé la fenêtre de peu, vous pouvez essayer la manœuvre du rendez-vous orbital, mais cela vous coûtera un bras en carburant, car vous ne bénéficierez d'aucune assistance gravitationnelle... 5. A propos de l'auteur J'ai créé ce mini tuto pour aider Bill Silverlight dans sa conquête de Youtube par les Kerbals, allez voir sa chaine, elle est super! (http://youtube.com/billsilverlight) Alors, je ne suis pas un joueur aguerri de KSP... J'ai tenté quelques truc dans une des premières alpha, et mes connaissances viennent surtout de Orbiter 2010, une logiciel libre de simulation spatiale vraiment hardcore. Sur celui-ci je ne suis pas non plus une bête car je n'ai jamais réussi une rentrée atmosphérique par exemple... Mais je suis un passionné d'astronomie et d'astronavigation, je connais donc globalement la théorie, sans la pratique. J'espère vous avoir été quand même utile.