Apolo

DE LA TERRE À LA LUNE
Le 16 juillet 1969 à 14 h 32 (heure française), la fusée géante américaine Saturn V (figure 4) décolle de Cap Kennedy (Etats-Unis) avec à son sommet le vaisseau spatial "ApolloXI" et son équipage composé de Neil Armstrong, Edwin Aldrin et Michael Collins. Le 21 juillet 1969 à 3 h 56, Armstrong est le premier homme à fouler le sol lunaire suivi quelques minutes plus tardpar Aldrin. Les deux astronautes resteront en tout 22 heures sur la Lune, dont environ 2 heures à l'extérieur du module d’exploration lunaire LEM. Orbite terrestre d’attente Injection sur l’orbiteterrestre Lancement Apollo XI

Apollo XI 3
ème

étage (S-IVB)

2

ème

étage (S-II) 111

m
Orbite lunaire Injection sur l’orbite de transfert Terre-Lune

1 étage (S-IC)

er

Figure 4 :Saturn V

Figure 5 : de la Terre à la Lune (mission Apollo XI)

Données : 24 Masse de la Terre MT = 5,98.10 kg 3 Rayon de la Terre RT = 6,37.10 km 22 Masse de la Lune ML = 7,35.10 kg – 11 3 –2 –1Constante de gravitation universelle G = 6,67.10 m .s .kg . –2 Champ de pesanteur terrestre au niveau du sol g = 9,8 m.s . 3 Masse totale de la fusée au décollage : M = 2,9.10 tonnes Tous les astressont considérés comme des corps à répartition de masse à symétrie sphérique. On se propose d’étudier d’une manière simplifiée quelques unes des phases du voyage conduisant de la Terre à la Lune (figure5 ci-dessus) ainsi que certaines expériences scientifiques liées à la mission Apollo. Les différentes parties de l’exercice sont indépendantes. 1. Ascension de la fusée Saturn V Le premier étage(S-IC) fonctionne pendant 180 secondes, il contient environ 2 tonnes de carburant et d’oxygène liquide permettant de propulser l’ensemble à une altitude de 68 km. L'intensité de la force 7 de poussée Fdes réacteurs est de l’ordre de 3,3.10 N. L’étude du lancement de la fusée peut se faire en appliquant la seconde loi de Newton dans certaines conditions qu’on se propose de préciser à partir de son...