Année Terre-Pluton

[invite65faea83]

Bonjour,
Combien d'année faut t-il pour aller de la terre à pluton avec la vitesse qu'on a aujourd'hui ?
Je veux des réponses précises !
Merci
-----

[invite2d7144a7]

Bonjour,

C'est facile à trouver.

- Tu prends la distance Terre-Pluton

- Tu prends la vitesse max envisageable actuellement,

- Et tu calcules (attention, on n'ira pas en ligne droite !).

Pour info, une sonde de la NASA se dirige actuellement vers Pluton, c'est New Horizons.

[Gilgamesh]

New Horizon :

Lancement : 19 Janvier 2006
Arrivée prévue : Juillet 2015

soit 9 ans et 6 mois

[Gilgamesh]

Bonjour,

C'est facile à trouver.

- Tu prends la distance Terre-Pluton

- Tu prends la vitesse max envisageable actuellement,

- Et tu calcules (attention, on n'ira pas en ligne droite !).

la distance Terre Pluton n'est pas constante, ça dépend complètement de la longitude orbitale de chaque planète.
la vitesse n'est pas constante (c'est une orbite)
la trajectoire n'est pas directe...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite240682c5]

Bonjour,

Pour atteindre un objet céleste (ayant une orbite plus éloignée que nous) du système solaire, pour des raisons d'énergie, il est effectivement préférable d'éviter la ligne droite, pour ne pas être directement à "contre-courant", la force gravitationnelle du Soleil donne du fil à retordre. La trajectoire pour se rendre sur pluton serait plutôt une spirale, ce qui en distance est largement plus conséquent que la distance Terre-Pluton.

[Deedee81]

Bonjour,

Et on utilise les grosses planètes (Jupiter, etc.) pour accélérer les sondes (effet de fronde).

Brrrr envoyer une sonde vers Pluton et l'appeler New Horizon, faut oser. Ils n'ont certainement pas vu le film Event Horizon (film d'horreur avec là aussi un voyage vers Pluton)

[inviteb890a5ee]

Bonjour,

Pour atteindre un objet céleste (ayant une orbite plus éloignée que nous) du système solaire, pour des raisons d'énergie, il est effectivement préférable d'éviter la ligne droite, pour ne pas être directement à "contre-courant", la force gravitationnelle du Soleil donne du fil à retordre. La trajectoire pour se rendre sur pluton serait plutôt une spirale, ce qui en distance est largement plus conséquent que la distance Terre-Pluton.

Bonjour,

En pratique, à la vitesse où se trainent nos sondes, nous savons depuis Kepler qu'aucune sonde ne peut se déplacer en ligne droite dans l'espace. La trajectoire de la sonde ne peut décrire qu'une conique (ellipse, parabole ou hyperbole suivant la vitesse de la sonde) dont l'attracteur, ici le Soleil, est l'un des foyers. Dans le cas de New Horizons nous avons une trajectoire qui est une succession de tronçons de coniques juxtaposées, notamment du au passage près de Jupiter pour bénéficier d'un effet de fronde gravitationnelle. Pour aller sur Mars par exemple, la trajectoire est quasiment une demi ellipse, proche d'un transfert de Hohmann, dont le périhélie est au niveau de l'orbite terrestre et dont l'aphélie tangente l'orbite martienne.

La vitesse de la sonde New Horizons au niveau de l'orbite de Jupiter, au 1er trimestre 2007, était de 22,8 km/s :
http://farm9.staticflickr.com/8519/8...708af3ce36.jpg

La vitesse de la sonde au niveau de l'orbite de Saturne, en juin 2008, était de 18,3 km/s :
http://farm9.staticflickr.com/8524/8...477882d386.jpg

La vitesse de la sonde aujourd'hui est de 15 km/s :
http://farm9.staticflickr.com/8530/8...28de44b11a.jpg

Où est New Horizons ? : http://pluto.jhuapl.edu/mission/whereis_nh.php

Il ne reste plus que 7 UA à parcourir. En 2015 New Horizons survolera Pluton à une vitesse de l'ordre de 14 km/s je crois, ce qui sera bien supérieur à la vitesse d'évasion du système solaire à cette distance du Soleil (autour de 7 km/s). La sonde aura une vitesse suffisante pour sortir un jour du système solaire. Cette décroissance de la vitesse est due à l'attraction gravitationnelle exercée par le Soleil sur la sonde.

A noter également que, l'orbite de Pluton étant très inclinée par rapport à l'écliptique et la période de révolution étant très longue (248 ans) , il ne fallait pas rater l'occasion unique du passage de Pluton au niveau du plan de l'ecliptique. Après ce passage au noeud en 2015 il faudra attendre plus d'un siècle.
http://farm9.staticflickr.com/8510/8...bae88c4046.jpg

[Amanuensis]

A noter également que, l'orbite de Pluton étant très inclinée par rapport à l'écliptique et la période de révolution étant très longue (248 ans) , il ne fallait pas rater l'occasion unique du passage de Pluton au niveau du plan de l'ecliptique. Après ce passage au noeud en 2015 il faudra attendre plus d'un siècle.

Question d'énergie, non ? On peut utiliser "l'effet de fronde" (le dernier !) pour sortir du plan de l'écliptique. Combien perdrait-on par rapport au cas où Pluton est proche de l'écliptique ?

[Amanuensis]

En pratique, à la vitesse où se trainent nos sondes, nous savons depuis Kepler qu'aucune sonde ne peut se déplacer en ligne droite dans l'espace.

Ce n'est pas une impossibilité, les orbites radiales solaires sont des lignes droites dans le référentiel héliocentrique. Seulement, ce n'est pas vraiment efficace quand on part avec 30 km/s tangentielle !

[Deedee81]

Salut,

En fait, tout ça n'est pas une question de vitesse mais plutôt une question de coût/énergie.

C'est exactement comme les projets de voyage vers Mars (humain ou pas). Il y a des trajectoires rapides mais couteuses et des trajectoires lentes mais nécessitant peu d'énergie.

[invitecaa8f314]

Cette sonde New Horizon, elle est "auto-pilotée" ?

[inviteb890a5ee]

Bonsoir,

Pour changer de direction en restant dans le plan de l'ecliptique, on peut utiliser un passage de la sonde par l'avant de la planète (le templin gravitationnel nécessite un passage par l'arrière de la planète). Dans ce cas il y a un changement de direction important, avec une perte de vitesse assez faible.

Ci joint une étude sur la sonde Ulysses qui montre le cas d'un tremplin gravitationnel permettant de sortir hors du plan de l'écliptique pour aller étudier les poles du Soleil :
http://artemmis.univ-mrs.fr/im2/meca...es/ulysses.htm

Reste probablement assez délicat à réaliser pour des cibles lointaines comme Pluton, les tremplins gravitationnels les plus efficace étant ceux réalisés avec Jupiter.

Pour revenir à New Horizons, il va probablement y avoir des corrections fines de trajectoire, de vitesse ou d'attitude à l'approche de Pluton, notamment pour essayer d'imager un nouveau satellite de Pluton je crois. Ces corrections d'approche sont pilotées depuis la Terre des semaines avant le flyby.

[invitecaa8f314]

A combien d'UA sera pluton en 2015 lorsque New Horizon la "survolera" ? La densité de la ceinture de Kuiper ne posera-t-elle de potentiels problèmes (collisions) ? Cette sonde est-elle destinée à "mourrir" dans la ceinture de Kuiper ou a continur son voyage ? (j'imagine que le nuage d'Oort, si il est accessible, ne sera pas atteint avant quelque millier d'année...) Cette sonde est-elle destinée a sortir du système solaire ? (si on considère la limite exterieure du nnuage d'Oort comme la sortie du système solaire, il me semble que cela représente environ 1AL !!!)

[Amanuensis]

A combien d'UA sera pluton en 2015 lorsque New Horizon la "survolera" ?

4.5 heures-lumière, soit 16200 secondes-lumière, soit 32.5 UA de 499 secondes-lumière.

La densité de la ceinture de Kuiper ne posera-t-elle de potentiels problèmes (collisions) ?

Ils espèrent passer suffisamment près d'autres KBOs pour les photographier !

Cette sonde est-elle destinée à "mourrir" dans la ceinture de Kuiper ou a continur son voyage ?

Ils espèrent qu'elle sera utile jusqu'en 2026.

Cette sonde est-elle destinée a sortir du système solaire ?

Oui. Si on peut appeler "sonde" un artefact qui n'est plus fonctionnel.

[invite65faea83]

Merci pour ses réponses !! Ce site est génial !!

[vanos]

Et puis il y a ce site qui donne la position précise de "New Horizons" au kilomètre près : http://www.yaohua2000.org/cgi-bin/New%20Horizons.pl

[Bill_Kelso]

http://artemmis.univ-mrs.fr/im2/meca...es/ulysses.htm
Bonsoir,
Site très sympa, merci
Mais comment se fait-il que la sonde se rapproche de la Terre et de Pluton tout en s'éloignant du Soleil et de Jupiter ?
Elle se rapproche de Pluton, normal quoi mais comment elle fait pour se rapprocher de la Terre en même temps ?
J'ai du rater un épisode

[Amanuensis]

Elle se rapproche de Pluton, normal quoi mais comment elle fait pour se rapprocher de la Terre en même temps ?

Parce que la Terre tourne autour du Soleil, et que sa vitesse par rapport au Soleil est de 30 km/s. À un moment de l'année terrestre, la vitesse de la Terre est parallèle à la vitesse héliocentrique de la sonde et dirigée dans la même direction : comme 30 km/s est plus grand que la vitesse de la sonde, la Terre se rapproche de la sonde !

[vanos]

http://artemmis.univ-mrs.fr/im2/meca...es/ulysses.htm
Bonsoir,
Site très sympa, merci
Mais comment se fait-il que la sonde se rapproche de la Terre et de Pluton tout en s'éloignant du Soleil et de Jupiter ?
Elle se rapproche de Pluton, normal quoi mais comment elle fait pour se rapprocher de la Terre en même temps ?
J'ai du rater un épisode

Amanuesis donne la réponse à ce non-mystère.
Quel est ce lien (http://artemmis.univ-mrs.fr/im2/meca...es/ulysses.htm) qui me donne "error 404" quand je clique dessus ? merci pour les précisions.

[Bill_Kelso]

Merci de vos réponses, c'est ce que je me disais aussi, vu que si le compteur du site est exact, elle se rapproche beaucoup plus vite de Pluton qu'elle ne se rapproche de la Terre.
Des dizaines de kilomètres par seconde pour Pluton et quelques kilomètres par seconde pour la Terre.
Même si comme vous l'avez dit, c'est l'inverse la Terre qui se rapproche de la sonde ^^
http://www.yaohua2000.org/cgi-bin/New%20Horizons.pl


Oui il était tard quand j'ai posté le message, je n'ai aucune idée de ce qu'est le lien que j'ai mis par erreur

[Bill_Kelso]

Je viens de le retrouver sur la page précédente, c'est Bintang qui a posté ce lien, j'ai confondu les 2 liens la nuit dernière ^^

Donc faut lui demander, par ce que chez moi, le lien ne fonctionne pas non plus ^^

Ci joint une étude sur la sonde Ulysses qui montre le cas d'un tremplin gravitationnel permettant de sortir hors du plan de l'écliptique pour aller étudier les poles du Soleil :
http://artemmis.univ-mrs.fr/im2/meca...es/ulysses.htm

[vanos]

(si on considère la limite exterieure du nnuage d'Oort comme la sortie du système solaire, il me semble que cela représente environ 1AL !!!)

Non, cette limite est évaluée à 2,5 AL.

[Amanuensis]

Des dizaines de kilomètres par seconde pour Pluton et quelques kilomètres par seconde pour la Terre.

La sonde allant à 15 km/s relativement au Soleil, sa vitesse relativement à la Terre varie cycliquement, au rythme annuel terrestre, avec des valeurs extrémales de -30+15 et 30+15, soit -15 à 45 km/s.

La vitesse de la sonde relativement à la Terre reflète donc bien plus la date au cours de l'année terrestre que le comportement de la sonde !