Les moteurs des fusées produisent beaucoup de gaz très chaud, envoyé à grande vitesse vers l'arrière. La fusée avance alors vers l'avant. Elle décolle et s'élève dans le ciel. Plus légère, plus rapide.
Pour s'élever, la fusée éjecte des gaz vers l'arrière, ce qui, par réaction, la propulse vers l'avant. Contrairement à une voiture, elle n'a donc besoin d'aucun appui matériel pour avancer. La propulsion est d'autant plus forte que la quantité de gaz produite est importante et que la vitesse d'éjection est élevée.
Une fusée décolle grâce à un moteur qui rejette du gaz très chaud vers le bas. En effet, ce moteur provoque la combustion d'un combustible par un oxydant (appelé aussi comburant). Ces substances, appelées "ergols", brûlent dans la chambre de combustion.
Les principaux propergols utilisés dans les fusées et les satellites sont l'hydrazine, qui est le carburant, et le peroxyde d'azote, la substance qui provoque la combustion. Ces substances sont performantes dans les propulseurs, mais elles présentent cependant des inconvénients.
Le principe d'action réaction
Toute force qui s'exerce dans une direction, qu'on appelle l'action, génère une force identique dans la direction opposée, et qu'on appelle la réaction. C'est en se basant sur ce principe que décolle une fusée, en éjectant des gaz.
Les moteurs des fusées produisent beaucoup de gaz très chaud, envoyé à grande vitesse vers l'arrière. La fusée avance alors vers l'avant. Elle décolle et s'élève dans le ciel. Plus légère, plus rapide.
« Un lancement de fusée pour quatre personnes représente entre 200 à 300 tonnes de CO2. Dans ce cas de figure, chaque passager dépense en moyenne 4,5 tonnes de CO2 au cours d'un seul vol ».
Elle est énorme! À savoir 11,2 km/s (kilomètres par seconde), soit plus de 40 000 km/h.
Environ 155 tonnes de kérosène liquide refroidi sont consommées lors d'un lancement, ainsi que 362 tonnes d'oxygène liquide. C'est beaucoup de carburant qui se trouve juste sous nos deux astronautes.
La fabrication des moteurs utilisés par des lanceurs comme Ariane 5 se fait chez le constructeur Snecma (filiale de Safran), à Vernon, dans l'Eure. C'est ici que les moteurs sont testés pour la première fois avant le vol. Les essais sont très courts puisqu'ils ne durent que quelques centaines de secondes.
Le lanceur a accumulé une énorme énergie cinétique pour placer en orbite sa charge utile. Pour pouvoir revenir sur Terre cette énergie cinétique doit être dissipée, c'est-à-dire que la vitesse acquise (environ 7,5 km/s s'il a atteint l'orbite basse) doit être annulée.
« - La nécessité de traverser au plus vite l'atmosphère, le plus court chemin étant l'ascension verticale. [...] - La nécessité de quitter au plus tôt la direction verticale qui est le sens où s'exerce la pesanteur terrestre.
La plupart des moteurs-fusées (propergol liquide) sont orientables à l'aide de vérins électriques (petits moteurs de quelques kilogrammes) ou des vérins hydrauliques. Le pilotage est asservi c'est-à-dire que le résultat des corrections est constamment contrôlé et éventuellement corrigé à nouveau.
Ce qui en fait la fusée la plus grande de l'histoire spatiale. Saturn V est haute de 110,6 mètres avec un diamètre de 10 mètres, une masse totale supérieure à 3 000 tonnes au décollage et une capacité de mise en orbite en LEO (Low Earth Orbit) de 140 tonnes.
Les fusées utilisent un carburant qui n'est ni de l'essence, ni du diesel, ni même du kérosène employé dans les avions ! Le carburant des fusées doit être beaucoup plus efficace. Le plus utilisé est l'hydrogène : de grands réservoirs d'hydrogène et d'oxygène sont placées sous les fusées ou les navettes spatiales.
Diamètre : environ 5,40 m ; Poids : environ 750 tonnes au moment du décollage, soit un dixième de la Tour Eiffel ; Carburant : Propulseurs d'appoint (EAP) : 480 tonnes de poudre (propergol solide), répartis dans les deux étages d'accélération à poudre mis en place dans le bâtiment d'intégration lanceur.
Ces fusées carburent à un mélange de méthane et d'oxygène liquides. Quand la combustion du méthane est libérée dans l'atmosphère, il forme du CO2, un gaz à effet de serre. Encore pire, ajoute Richard Boudreault, le méthane acheté par SpaceX aux États-Unis peut provenir en partie de l'extraction de gaz de schiste.
Avec 96,5% de taux de réussite de ses lancements, la fusée Ariane 5 est la plus fiable au monde et après 22 ans de service, elle va effectuer mardi soir son 100ème lancement depuis la base de Kourou, en Guyane.
Parce qu'avec un seul étage, une fusée ne peut lutter contre l'attraction terrestre. En larguant un à un ses étages, elle s'allège à chaque fois et peut ainsi aller de plus en plus vite !
Elles montrent que la vitesse associée à un maximum de décès est de 0,82 mètre par seconde (2,85 kilomètres par heure). Ce serait donc la vitesse de croisière de la Grande Faucheuse... Plus encore, aucun homme marchant à plus de 1,36 mètre par seconde (4,9 kilomètres par heure) n'est mort pendant la durée de l'étude.
Selon une légende urbaine, l'objet le plus rapide de tous les temps est lune plaque d'égout: Lorsque les États-Unis testaient des bombes nucléaires souterraines, l'une des bombes testées avait été mal calculée, ce qui a provoqué le lancement du regard d'égout avec une force telle qu'elle a atteint 150 000 mph (241 400 ...
La vitesse maximale d'une fusée aujourd'hui
Jusqu'alors, l'objet spatial le plus rapide du monde est la sonde Parker, embarquée par la fusée Delta IV Heavy en 2018. La sonde solaire Parker a ainsi atteint une vitesse proche des 600 000 km/h. Et les records risquent de pleuvoir encore dans les années à venir.
Avion vs voiture, qui est le plus polluant ? Selon le simulateur “Mon Impact Transport” de l'Ademe, sur un trajet de 500 km, la voiture individuelle émet plus de 50 % de CO2 que le même trajet en avion.