Ascenseur spacial et gravité

[Rhedae]

Bonjour,

j'ai toujours entendu dire qu'il fallait atteindre une certaine vitesse pour se libérer de l'attraction terrestre . Mais si on imagine un ascenseur spatial, est il possible d'aller en orbite avec une vitesse très réduite ? Merci de me donner quelques explications, de toute façon je comprend pas très bien pourquoi pour échapper a la gravité terrestre c'est plus une question de vitesse que de trajectoire.

[mariposa]

Envoyé par Rhedae

Bonjour,

j'ai toujours entendu dire qu'il fallait atteindre une certaine vitesse pour se libérer de l'attraction terrestre . Mais si on imagine un ascenseur spatial, est il possible d'aller en orbite avec une vitesse très réduite ? Merci de me donner quelques explications, de toute façon je comprend pas très bien pourquoi pour échapper a la gravité terrestre c'est plus une question de vitesse que de trajectoire.

C'est très juste.
.
Pour s'arracher de la pesanteur il faut passer d'un potentiel U° négatif à la surface terrestre jusqu'a un potentiel U=0 (normalement a l'infini).
;
Pour cela on peut soit:

fournir un travail W = -U° , comme c'est le cas avec ton ascenseur qui montera très lentement.

Soit:

Fournir une énergie cinétique -U° = 1/2.m.v2 qui définie une vitesse de libération initiale et qui sera nulle à l'infinie (l'énergie cinétique se transforme progressivement en énergie potentielle)

[Rhedae]

Merci pour l'explication, mais j'ai pas très bien compris . Parce que si l'ascenseur montre lentement et peut arriver en orbite , qu'est ce qui empêche une fusée pas très rapide d'obtenir le même résultat ? Une fusée ou un véhicule pourrait aussi fournir un travail équivalent . C'est là que je bloque .

[mariposa]

Envoyé par Rhedae

Merci pour l'explication, mais j'ai pas très bien compris . Parce que si l'ascenseur montre lentement et peut arriver en orbite , qu'est ce qui empêche une fusée pas très rapide d'obtenir le même résultat ? Une fusée ou un véhicule pourrait aussi fournir un travail équivalent . C'est là que je bloque .

C'est excate mais l'ascenseur met un temps infini. La fusée elle met un temps fini (querlques mn).

[Rhedae]

Oui mais une fusée qui n'atteindrait pas la vitesse de libération (assez d'inertie) ne pourrait pas en théorie, d'après ce que j'ai compris conserver sa trajectoire vers l'espace et c'est là que je bloque, je comprend pas pourquoi si elle conserve une poussée vectorielle , même inférieure a sa vitesse de libération , elle ne parviendrait jamais à se libérer .

Surtout qu'en théorie d'après Newton, la force de gravité est inversement proportionnelle au carré de la distance, donc plus la fusée monte moins elle devrait avoir besoin d'énergie pour se libérer. Par exemple un avion vat pas pouvoir monter très haut , il y aura une seuil au-delà duquel il ne pourra pas monter . Je trouve ça pas logique par rapport à la gravité .

Comprend po .

[Urgon]

Plutôt que de vitesse, il faudrait plutôt parler d'énergie de libération. Pour quitter l'attraction terrestre il faut fournir une certaine énergie, d'une manière où d'une autre.

Cette énergie n'est d'ailleurs pas vectorielle (la vitesse de libération peut être orientée dans n'importe quelle direction). C'est l'énergie à partir de laquelle la trajectoire sera parabolique (et donc ira vers l'infini) et non elliptique (trajectoire en orbite autour de la terre).

On ne peut pas directement comparer la fusée et l'ascenseur. Pour deux raisons :
1) Au sommet de l'ascenseur (qui est en orbite géostationnaire à 36000km), on est toujours sous l'influence de la Terre. Si on "lâche" la cabine, elle retombe sur la terre direct. Un ascenseur, par définition, ne quitte en fait jamais l'influence terrestre (sauf à l'infini). En d'autres termes, la trajectoire de la cabine n'est jamais parabolique, s'échappant à l'infini. Donc l'énergie fournie avec un ascenseur est toujours inférieure à l'énergie "de libération"
2) L'ascenseur donne un vecteur force à la cabine, accrochée sur son câble, opposé à la gravitation terrestre, de la même manière que le sol donne un vecteur force opposé à la gravitation quand nous sommes posé sur lui. Le bilan des forces, et donc des énergies, n'est donc pas le même, et pas comparable, dans le cas de l'ascenseur.

[arogno]

On peut considérer les cas suivants :
- Une fusée monte lentement par exemple vers la lune. A une certaine distance (proche de la lune), l'attraction de la lune sera plus forte que l'attraction de la terre.
- Un ascenseur spatial grimpe, accroché à son fil. A vue de nez, je dirai qu'à l'orbite géostationnaire, il est sur une orbite stable.
- Une fusée se met en orbite. Il n'échappe pas à l'attraction terrestre mais sa vitesse compense l'attraction terrestre. Il est en chute libre avec un point d'impact à l'infini.

En l'absence d'ascenseur spatial, (pour le moment...), la mise en orbite est plus facile (moins couteuse en énergie) que la route directe vers la lune.

[Rhedae]

C'est bizarre je penserai plutôt que l'ascenseur spatial est moins gourmand en énergie que le lancement d'une fusée puisqu'il met plus de temps pour atteindre l'espace et apparemment parcourt moins de distance qu'une fusée .

Sinon pour l'ascenseur une fois qu'il est au niveau de l'orbite géostationnaire j'imagine qu'il ne retombe pas sur terre , enfin sa chute serait "parallèle" en quelque sorte a la courbure de la terre quand il atteint ce seuil de 36 000 km d'altitude , non ?

Après pour la question de force vectorielle, je faisait référence à elle pour comparer une fusée qui aurait une trajectoire comparable à celle de l'ascenseur, et c'est là que je comprend pas pourquoi une fusée qui aurait cette trajectoire (le plus court chemin) , ne pourrait pas atteindre l'orbite si elle n'atteint pas une certaine vitesse dite de libération . C'est un peu plus clair après vos explications, mais j'ai encore du mal a concevoir cette notion de vitesse libératoire .