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Autor/-in:

Abegg Gabriel

En route vers les planètes

La programmation d'un outil pour déterminer des trajectoires de fusée

Betreuer/-in:
Christian Prim
Schule:
Kantonsschule Zürich Nord
Fach: Physik
Kaum ein Fach begeistert mich so sehr wie die Physik – doch auch das Programmieren fasziniert mich schon seit Langem. Diese beiden Leidenschaften in meiner eigenen Arbeit vereinen zu können, hat mir grosse Freude bereitet.
Abstract

L’objectif de ce travail était de créer un ensemble de programmes Python permettant de planifier des missions interplanétaires. Parmi ces programmes, on trouve deux simulations : la première permet de trouver des orbites planétaires, et la seconde permet de calculer une trajectoire de fusée balistique à partir de conditions initiales (position, vitesse et temps de départ). Pour ces simulations, les méthodes d’intégration numérique d’Euler, de Runge-Kutta et de Gauss-Jackson ont été testées. J’ai opté pour la dernière. Pour trouver les conditions initiales, j’ai écrit un second programme qui utilise les données planétaires pour réaliser ce qu’on appelle « une approximation par tronçons de coniques ». Même si l’idée de cette méthode est souvent présente dans la littérature, sa mise en œuvre dépend du problème à résoudre et des contraintes de la mission. C’est pourquoi elles ne sont pas entièrement décrites dans les livres consultés. Par conséquent, j’ai complété ces descriptions avec mes propres idées. Pour économiser de l’énergie, un autre programme planifie des trajectoires avec une manœuvre d’assistance gravitationnelle au niveau de Jupiter, si l’on souhaite atteindre des planètes plus lointaines telles que Saturne, Uranus et Neptune. Contrairement au programme sans assistance gravitationnelle, le résultat de ce programme n’est pas assez précis pour une utilisation pratique.