Calculateur de transfert de Hohmann

Calculez le delta-v de deux poussées, la durée du transfert, les vitesses orbitales et la géométrie de l'ellipse entre orbites circulaires coplanaires.

Calculer un transfert de Hohmann
Saisissez les rayons orbitaux de centre à centre, la masse du corps central et la constante gravitationnelle dans les unités SI affichées.

Comprendre les transferts de Hohmann

Un transfert de Hohmann est une manœuvre à deux impulsions entre deux orbites circulaires coplanaires autour du même corps central. Le véhicule rejoint d'abord une orbite elliptique de transfert tangente au cercle initial. Après avoir parcouru la moitié de l'ellipse sans propulsion, il effectue une seconde poussée à l'apside opposée pour rejoindre le cercle de destination. Dans le modèle idéal à deux corps, c'est généralement le transfert à deux poussées au delta-v minimal lorsque le rapport des rayons orbitaux n'est pas extrêmement grand. Le calculateur considère les valeurs saisies comme des rayons mesurés depuis le centre du corps attracteur, et non comme des altitudes au-dessus de sa surface. Il multiplie la masse du corps central par la constante gravitationnelle pour obtenir le paramètre gravitationnel standard. À chaque rayon, la vitesse circulaire est la racine carrée de ce paramètre divisé par le rayon. Le demi-grand axe de l'ellipse de transfert est la moyenne des deux rayons circulaires. L'équation de vis-viva donne la vitesse sur l'orbite de transfert au périapside et à l'apoapside. Pour un transfert vers l'extérieur, la première poussée prograde fait passer de la vitesse circulaire intérieure à la vitesse au périapside de transfert. La seconde augmente la vitesse à l'apoapside jusqu'à la vitesse circulaire extérieure. Les deux différences sont les delta-v idéaux affichés, et leur somme est le total idéal de la mission. La durée du transfert est la moitié de la période elliptique : pi multiplié par la racine carrée du demi-grand axe au cube divisé par le paramètre gravitationnel. Ce résultat idéal exclut de nombreuses contraintes opérationnelles. Les poussées réelles prennent du temps, la propulsion subit des pertes de performance, les plans orbitaux peuvent différer, d'autres corps perturbent le trajet et les fenêtres de lancement imposent la géométrie du départ. Les transferts interplanétaires se modélisent plus précisément avec des vitesses héliocentriques de départ et d'arrivée raccordées à des trajectoires d'échappement et de capture centrées sur les planètes. Un exemple direct Terre-Lune reste lui aussi simplifié : le champ gravitationnel mobile de la Lune ne se résume pas à une orbite circulaire de destination centrée sur la Terre. Utilisez des rayons cohérents de centre à centre et la masse adaptée au corps central. Le delta-v décrit une variation de vitesse, pas directement une quantité d'ergols ; convertissez-le avec l'équation de la fusée et la vitesse d'éjection ou l'impulsion spécifique du moteur. Prévoyez des marges pour la navigation, les pertes dues aux poussées de durée finie, le contrôle d'attitude, le maintien à poste et les incertitudes. Une planification critique exige des éphémérides de haute précision, une propagation numérique, une analyse des fenêtres de lancement et une expertise professionnelle en dynamique du vol, plutôt que cette seule estimation idéalisée.

Exemples de transfert de Hohmann

Rayons initial et finalTransfert idéalScénario
Terre : de 7000 km à 42164 km3.771 km/s, 5.33 hDe l'orbite terrestre basse au rayon géostationnaire.
Terre : de 7000 km à 20200 km2.906 km/s, 2.19 hDe l'orbite terrestre basse à l'orbite terrestre moyenne.
Soleil : de 149.6 millions de km à 227.9 millions de km5.594 km/s, environ 259 joursTransfert idéal du rayon orbital terrestre au rayon orbital martien.

Comment calculer un transfert de Hohmann

  1. Saisissez le plus petit rayon orbital initial, mesuré depuis le centre du corps central.
  2. Saisissez le plus grand rayon orbital de destination en kilomètres.
  3. Saisissez la masse du corps central et la constante gravitationnelle.
  4. Sélectionnez Calculer le transfert de Hohmann et consultez les deux poussées, leur total et la durée du vol sans propulsion.

Questions sur le transfert de Hohmann

Faut-il saisir une altitude ou un rayon orbital ?

Saisissez le rayon depuis le centre du corps central. Ajoutez le rayon moyen du corps à l'altitude au-dessus de la surface avant d'utiliser le calculateur.

Pourquoi faut-il deux poussées ?

La première fait passer du cercle initial à l'ellipse de transfert tangente. La seconde ajuste la vitesse de transfert à la vitesse circulaire requise au rayon de destination.

Un transfert de Hohmann est-il toujours optimal ?

Il est efficace pour de nombreux transferts coplanaires à deux impulsions, mais pas pour toutes les missions. De grands rapports de rayons, des contraintes de temps, des changements de plan ou la dynamique à plusieurs corps peuvent favoriser d'autres trajets.

Le delta-v total est-il la vitesse du véhicule ?

Non, le delta-v est la somme des variations de vitesse commandées produites par la propulsion. Le véhicule possède déjà une vitesse orbitale avant chaque manœuvre.

Peut-on planifier une mission interplanétaire avec cet outil ?

Il permet une comparaison héliocentrique idéale utile entre rayons orbitaux circulaires. Les missions réelles exigent des fenêtres de lancement, les vitesses planétaires, l'échappement et la capture, des éphémérides et des corrections.