Questions diverses

[invite7534a64a]

Bonjour,
voilà, j'ai quelques question à poser, (ça m'arrive des fois d'avoir une petite serie de ce genre) :

-Dans l'univers il n'y a pas de frottement, c'est pourquoi une fois dans l'espace plus besoin de garder les reacteurs allumés, on avance tout seul (par exemple les satellites). Il n'y a pas de frottement, donc il n'y pas de vents. C'est quoi alors les vents solaires, et pourquoi on pourrait mettre des sortes de voiles qui capteraient ces vents pour diriger des asteroïdes (je croyais qu'il n'y avait pas de vents) ?

-Après s'il n'y a pas de resistance dans l'espace (contrairement à ceux des frottements de l'air sur terre), ca veut dire qu'il n'y a pas d'air, quel gaz trouve t'on ?

-Ensuite, s'il n'y a pas de resistance dans l'espace, pourquoi les navettes ou fusées allument leur réacteurs lorsqu'ils y sont pour par exemple augmenter leur vitesse.
Ce que je veux dire c'est que par exemple quand on nage, c'est grace à la resistance de l'eau sur laquelle on pousse qu'on avance. Mais s'il n'y a rien sur quoi pousser on ne peut pas dire d'allumer des reacteurs dans l'espace pour aller plus vite?

-Une petite dernière, un trou noir c'est bien un corps tellement lourd qu'il s'effondre sur lui-même ? On voit souvent la représentation d'une planete qui tombe et deforme une sorte de dimension quadrillée. Mais je ne comprends pas pourquoi un corps est si lourd qu'il tombe dans l'espace. Sur la terre un objet qu'on lance retombe à cause de l'attraction de la terre, mais dans l'espace pourquoi la planete va tomber (et créer le trou noir) alors que rien ne l'attire vers le bas ?

Merci d'avance.
-----

[BioBen]

C'est quoi alors les vents solaires, et pourquoi on pourrait mettre des sortes de voiles qui capteraient ces vents pour diriger des asteroïdes (je croyais qu'il n'y avait pas de vents) ?

Bah en fait c'est juste une petite confusion : dans le système solaire, il y a ce qu'on appelle un vide interplanetaire, qui est beaucoup moins poussé qu'un vide intersidéral, qui lui même est moins poussé qu'un vide integalactique.

Dans le système solaire par exemple tu dois prendre en compte l'existence du vent solaire (d'ailleurs une sonde a failli etre lancée qui fonctionnait grace à une voile solaire, mais le missile russe que devait la faire partir a tout fait foiré).

Et effectivement une technique pour dévier un astéroide serait l'utilisation du vent solaire (avec une voile solaire ou en "peignant" l'astéroide lol).

ca veut dire qu'il n'y a pas d'air, quel gaz trouve t'on ?

Bah encore une fois ca dépend où tu te trouves
Tu te rends bien compte que tu n'as pas une pancarte "ici commence le vide" Plus tu montes dans l'atmosphère terrestre, moins les atomes lourds sont présents.

Après dans le vide interplanétaire t'as tout plein de trucs, de l'hydrogène, des protons, des neutrinos, des photons, ... (j'oublie sans doute plein d'autres trucs non negligeables).

Mais s'il n'y a rien sur quoi pousser on ne peut pas dire d'allumer des reacteurs dans l'espace pour aller plus vite?

Grace au principe tout bete de Newton : action reaction.
En mettant les moteurs, tu ejectes du gaz d'un coté, donc la fusée avance de l'autre, et you c'est parti.

Une petite dernière, un trou noir c'est bien un corps tellement lourd qu'il s'effondre sur lui-même ?

Pas exactement. C'est tout corps qui vérifie une relation particulière :
r=2GM/c²
r est le rayon du corps
M sa masse
G la constante de grvitation
c la vitesse de la lumière.

Tu vois clairement que meme pour M petit un trou noir peut se former (mais ca exige que le corps soit très très dense car r doit etre très très petit (c²=10^17 !) ).

[BioBen]

Mais je ne comprends pas pourquoi un corps est si lourd qu'il tombe dans l'espace.

Non en fait ca c'est la vision Einsteinienne de la gravitation : la gravitation est du au fait que la présence d'une masse courbe l'espace-temps autour de lui (c'est ca que tu vois sur les dessins : la courbure de l'esapce temps près du corps, pas la "Terre qui tombe").
Ce que tu vois, c'est l'influence de la Terre sur l'esapce autour d'elle ; cette influence, c'est la déformation de l'espace-temps, que l'on ressont comme la graivtation, et qui "explique" pourquoi les pommes tombent vers le bas

[invitee9ed9cad]

-Dans l'univers il n'y a pas de frottement, c'est pourquoi une fois dans l'espace plus besoin de garder les reacteurs allumés, on avance tout seul (par exemple les satellites). Il n'y a pas de frottement, donc il n'y pas de vents. C'est quoi alors les vents solaires, et pourquoi on pourrait mettre des sortes de voiles qui capteraient ces vents pour diriger des asteroïdes (je croyais qu'il n'y avait pas de vents) ?

salut lila
le vent solaire est un vent de particules constitué entre autre de protons qui peuvent être assez nombreux lors des éruptions solaires.
Mais il est en fait constitué majoritairement de photons (des milliards de milliards de fois plus nombreux que les protons dans ce vent solaire).
Une voile photonique permettrait de collecter ces photons pour s'en servir comme le fait un bateau avec le vent.

L'inconvénient, c'est que le photon n'a pas de masse, et ne procure donc que très peu d'energie.
Ce qui fait que pour avoir une voile photonique réellement efficace, il faudrait qu'elle soit collossale pour propulser un engin très petit.
Dans les avantages non négligeables : le photon c'est gratuit, c'est a dire que ce n'est pas de l'energie que tu dois emporter avec toi puisqu'elle t'est fournie par le milieu.

Mais l'acceleration engendrée est vraiment tres tres treeeees faible, c'est une propulsion d'appoint une fois que l'engin est dans l'espace, pour lui permettre d'accelerer treeees legerement, mais constamment pendant la moitié du trajet, avant de freiner pendant l'autre moitié.

L'efficacité de ce procédé reste a démontrer.

-Après s'il n'y a pas de resistance dans l'espace (contrairement à ceux des frottements de l'air sur terre), ca veut dire qu'il n'y a pas d'air, quel gaz trouve t'on ?

rien
rien du tout, aucun gaz
c'est ce qu'on appelle le vide.
Evidemment il y a quelques infinitessimales traces du gaz le plus présent dans l'univers, l'hydrogène.
mais l'espace n'a pas d'"ether", contrairement a ce que les anciens pensaient.
l'espace c'est le vide, c'est pour ça qu'il n'y a pas de frottements

-Ensuite, s'il n'y a pas de resistance dans l'espace, pourquoi les navettes ou fusées allument leur réacteurs lorsqu'ils y sont pour par exemple augmenter leur vitesse.
Ce que je veux dire c'est que par exemple quand on nage, c'est grace à la resistance de l'eau sur laquelle on pousse qu'on avance. Mais s'il n'y a rien sur quoi pousser on ne peut pas dire d'allumer des reacteurs dans l'espace pour aller plus vite?

parce que pour rester en orbite il faut aller a plus de 7.5 km/s
une fusée, ou la navette, d'abord sortent de l'atmosphère pour éliminer au plus vite les phénomènes de frottement qui resistent a l'avancement du vaisseau.
Puis, une fois a ~70 ou 80 km d'altitude, une fois sorti des couches atmosphériques, il doivent alors accelerer suffisamment leur vitesse afin de ne pas retomber sur Terre, tout en continuant lentement d'augmenter leur altitude car l'atmosphère subsiste jusqu'a ~130 km d'altitude (de façon tres sporadique mais néanmoins suffisante pour ralentir a terme l'engin et finir par le faire passer en dessous de la vitesse fatidique de 7.5 kms)

En fait, un objet en orbite tombe indéfiniment, mais si sa vitesse est supérieure a 7.5kms, sa courbe de chute ne touche jamais la Terre, et il reste en orbite.

-Une petite dernière, un trou noir c'est bien un corps tellement lourd qu'il s'effondre sur lui-même ? On voit souvent la représentation d'une planete qui tombe et deforme une sorte de dimension quadrillée. Mais je ne comprends pas pourquoi un corps est si lourd qu'il tombe dans l'espace. Sur la terre un objet qu'on lance retombe à cause de l'attraction de la terre, mais dans l'espace pourquoi la planete va tomber (et créer le trou noir) alors que rien ne l'attire vers le bas ?

heuuuu là, je laisse tomber car il te faut un minimum de notion de relativité einsteinienne ...
donc ça risque d'être obscur long et pénible a t'expliquer si tu n'as pas commencé a apprendre un peu ça par toi même.
ta réflexion montre que c'est un domaine que tu ne connais pas du tout, et malheureusement je n'ai pas le talent des vulgarisateurs du domaine pour t'expliquer ça simplement, d'une façon qui te serait directement accessible ...

je suis sûr que d'autres vont le faire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee9ed9cad]

Mais s'il n'y a rien sur quoi pousser on ne peut pas dire d'allumer des reacteurs dans l'espace pour aller plus vite?

je me rend compte que j'ai répondu totalement a coté de la question, désolé ..
heureusement que Bioben était là

[invite88ef51f0]

Salut,
Pour ce qui est de la dernière question, il ne s'agit en fait que d'une image pour essayer de faire comprendre, mais comme tu le dis si bien, il y a quelque chose qui cloche : l'astre n'as pas de raison de s'enfoncer !
Pour comprendre sans cette analogie, il faut parler de la géométrie non-euclidienne, et effectivement, c'est un peu long compliqué. Regarde dans les dossiers de Futura, tu dois en avoir un sur la relativité (mais c'est peut-être assez compliqué).

[Gilgamesh]

Bonjour,
voilà, j'ai quelques question à poser, (ça m'arrive des fois d'avoir une petite serie de ce genre) :

-Dans l'univers il n'y a pas de frottement, c'est pourquoi une fois dans l'espace plus besoin de garder les reacteurs allumés, on avance tout seul (par exemple les satellites). Il n'y a pas de frottement, donc il n'y pas de vents. C'est quoi alors les vents solaires, et pourquoi on pourrait mettre des sortes de voiles qui capteraient ces vents pour diriger des asteroïdes (je croyais qu'il n'y avait pas de vents) ?

Le vent solaire c'est un flux de particule ionisée provenant de la couronne solaire. Ca correspond effectivement à un "vent" qui exerce une petite pression sur les objets en orbites dans le système solaire. Simplement cette pression est réellement infime, de l'ordre de 5 nanoPa.

Et ce n'est pas la pression du vent solaire que l'on utilise poiur la propulsion par voile solaire mais la pression de radiation, du au radiations électromagnétiques (la lumière quoi). Ca correspond à une pression mille fois plus élevée, 5 microPa, ce qui reste peu de chose.

-Après s'il n'y a pas de resistance dans l'espace (contrairement à ceux des frottements de l'air sur terre), ca veut dire qu'il n'y a pas d'air, quel gaz trouve t'on ?

Comme a la Samaritaine, on trouve de tout soit toutes sortes de gaz moléculaires classiques (H, H2, O2, H2O, CO2...), y compris ceux de l'atmosphère (donc de l'air...) mais l'état physique le plus commun est le plasma c-a-d un gaz d'atome ou de molecules ionisée, en particulier ceux du vents solaires soit en majorité des protons, des noyaux d'helium 4 dit rayon alpha + les électrons correspondants. En plus des gaz on trouve des poussières (en diffusant le lumière du Soleil elle sont responsable d'une très faible lueur dans le ciel noir, la lumière zodiacale).

-Ensuite, s'il n'y a pas de resistance dans l'espace, pourquoi les navettes ou fusées allument leur réacteurs lorsqu'ils y sont pour par exemple augmenter leur vitesse.
Ce que je veux dire c'est que par exemple quand on nage, c'est grace à la resistance de l'eau sur laquelle on pousse qu'on avance. Mais s'il n'y a rien sur quoi pousser on ne peut pas dire d'allumer des reacteurs dans l'espace pour aller plus vite?

Le principe du réacteur, que ce soit dans l'atmosphère ou dans l'espace ne consiste pas à 's'appuyer sur l'air'. C'est le principe de la voile, de l'aile ou de l'hélice, ça.

Le principe du réacteur ou de la fusée c'est de propulser avec un maximum de quantité de mouvement du gaz derrière soi. Le corps de la fusée/de l'avion alors se voit imprimer la quantité de mouvement symétrique ce qui le propulse vers l'avant.

-Une petite dernière, un trou noir c'est bien un corps tellement lourd qu'il s'effondre sur lui-même ?

Pas exactement. Le TN c'est un corps compact. Toute masse, même la plus infime (avec une limite basse appelée masse de Planck mais c'est un détail) qui s'inscrit en dessous d'un certain rayon devient un trou noir.

Dans le cas des étoiles, il est vrai que ça nécessite une certaine masse dans la mesure où une masse dépourvue de réaction interne ne supporte son propre poids que dans une certaine limite. Au dela, son rayon se met à *diminuer* avec la masse pour finir en un effondrement brutal qui l'amène sous le rayon limite.

On voit souvent la représentation d'une planete qui tombe et deforme une sorte de dimension quadrillée. Mais je ne comprends pas pourquoi un corps est si lourd qu'il tombe dans l'espace. Sur la terre un objet qu'on lance retombe à cause de l'attraction de la terre, mais dans l'espace pourquoi la planete va tomber (et créer le trou noir) alors que rien ne l'attire vers le bas ?

Merci d'avance.

Y'a pas de "bas" et de "haut" dans les représentation qu'on te présente. C'est l'espace en 3D qui est courbé ; comme la chose n'est pas représentable on suprime une dimension pour représenter 2 dimensions courbées dans une 3e qui ne représente rien sur le plan physique. C'est juste un artifice graphique.

a+

[BioBen]

Et ce n'est pas la pression du vent solaire que l'on utilise poiur la propulsion par voile solaire mais la pression de radiation, du au radiations électromagnétiques (la lumière quoi). Ca correspond à une pression mille fois plus élevée, 5 microPa, ce qui reste peu de chose.

Vent solaire ca ne comprend pas les photons ? Ok, je croyais.

En plus des gaz on trouve des poussières

Quel abruti je savais bien que j'ouvlais un truc important En plus j'en avais parlé pendant toute une copie double en TP pour expliquer comment elles diffusent la lumière...

[invite6ed3677d]

Bonjour

- Le vent solaire n'est pas un déplacement de fluide comme le vent "terrestre". C'est un flux de particules chargées (une sorte de plasma) qui provient des couches externes du soleil.

- L'idée des voiles utilise surtout le principe de la pression de radiation. Le rayonnement électromagnétique (la lumière) peut être vu comme un flux de particules (les photons) (c'est la dualité onde-corpuscule). Ces photons n'ont pas de masse mais ils ont quand même une quantité de mouvement (qui classiquement est le produit de la masse par la vitesse). Lors d'un choc, il y a échange de la quantité de mouvement. C'est ce principe qu'utilise la voile solaire (mais elle doit être énorme !).

- Pour les satellites en orbite, il y a toujours un peu d'air. En effet, la pression de l'air diminue avec l'altitude mais elle ne chute pas d'un coup à une certaine hauteur. Ca explique qu'il faut parfois "remonter" les satellites qui perdent un peu d'énergie par frottements.

- Dans l'espace (en considérant que l'air est en quantité négligeable (ce qui est vrai à très haute altitude), il n'y a rien. Donc pas de gaz, du vide ! Bien sur, dans les nébuleuses, les galaxies, les nuages on a toujours un peu de gaz de poussières ... mais globalement, l'espace est plein de vide.

- Les fusées n'avancent pas en poussant sur l'air ! Elles utilisent le principe de l'action-réaction (?ième loi de Newton). Lorsque les gaz (comburant + carburant) brulent dans la chambre de combustion, leur volume augmente, ce qui génère une pression et donc une force. Cette force est la même dans toutes les directions. A la sortie, les gaz sont éjectés par la tuyère qui les dirige vers le bas. La force des gaz pousse la fusée vers la gauche, la droite, le haut et le bas. Alors que les forces gauche/droite se compensent, il n'y a rien pour compenser la force gaz sur fusée vers le haut et donc, la fusée subit une force ascendante et hop !

- Pour le trou noir, ca se complique. En fait, le quadrillage dont tu parles n'est pas un plan à deux dimensions comme une nappe posée sur une table. C'est une représentation de l'espace-temps (notion de la relativité générale). Les objets se déplacent sur ce quadrillage en suivant les géodésiques, c'est à dire les chemins les plus droits. C'est pas facile à expliquer comme ça !
Lorqu'ils arrivent près du trou noir, ils sont très fortement attirés, et la face la plus proche du trou est plus attirée que celle qui est vers l'extérieur. C'est pour ça que l'objet se déforme (le trou tire plus d'un coté !).

Pour créer le trou noir, le corps ne tombe pas vers le bas ! Considérons une sphère très lourde. L'attraction gravitationnelle attire toute les particules de la sphère vers son centre (comme la gravité le fait sur Terre). Si la sphère est trop lourde, les couches exterieures vont s'effondrer vers l'intérieur (un peu comme si l'intérieur n'était pas assez solide pour soutenir le poids de l'extérieur). Ce phénomène va continuer jusqu'à ce que toute la masse de la sphère soit concentrée dans une toute petite région. C'est ça un trou noir. C'est le fait qu'l soit très dense (lourd et petit) qui déforme l'espace-temps (le quadrillage) et creuse le "puit" que l'on voit souvent. Mais une fois de plus, ce n'est pas un trou vers le bas mais bien une représentation de "l'attractivité" de l'objet.

Bon, j'explique comme une buse ... J'espère que tu t'en sortira avec ça ... !

Bonne chance

[invitee9ed9cad]

En plus des gaz on trouve des poussières

Quel abruti je savais bien que j'ouvlais un truc important En plus j'en avais parlé pendant toute une copie double en TP pour expliquer comment elles diffusent la lumière...

Il me semble que le constituant pricipal qui réside dans le vide spacial est tout de même l'hydrogène non ?

Vous allez me dire, ça dépend ou on se trouve ...
mais la question ne precisait aucune localisation, j'ai donc répondu "statistiquement"

[BioBen]

Il me semble que le constituant pricipal qui réside dans le vide spacial est tout de même l'hydrogène non ?

C'est aussi ce qui me parait le plus évident.... ils sont venus nombreux les bougres (enfin l'H je l'avais pas oublié dans mon premier message hein !) //sans parler des photons/neutrinos/gravitons bien sûr, là ca serait plus très équitable//

Il doit bien trainer quelques protons/electrons libres aussi...non ?

[invite7534a64a]

Merci pour toutes les réponses. Bien compliqué que l'astrophysique, mais bougrement interressant.
Voilà une nouvelle question qui me vient à l'esprit, si dans l'espace il n'y a pas de gaz et que c'est vide, si on y va par exemple en navette , on subit une enorme depression et on explose. Non ?

[invite88ef51f0]

Non, car c'est prévu... Les hublots sont suffisamment résistants.

[invitee9ed9cad]

Merci pour toutes les réponses. Bien compliqué que l'astrophysique, mais bougrement interressant.
Voilà une nouvelle question qui me vient à l'esprit, si dans l'espace il n'y a pas de gaz et que c'est vide, si on y va par exemple en navette , on subit une enorme depression et on explose. Non ?

pas très claire ta question !
tu as pu observer toi même que la navette n'explose pas en allant dans l'espace (prière de ne pas faire d'humour noir ) et qu'un astronaute en EVA (sortie extra vehiculaire) n'a pas de problème s'il porte son scaphandre.

Bon c'est sûr que s'il sort tout nu, il va avoir une surprise ...
je ne sais pas ce qui pourrait le tuer en premier ...
soit la température (qui passe de ~ -150°C a 100° selon que tu es au soleil ou a l'ombre, en l'orbite terreste), soit la brutale dépressurisation ... en tout cas, ça doit pas être joli joli ...

Je me demande si ça n'a pas déjà été essayé sur des cobayes ce truc là ... quelqu'un le saurait ?

[Gilgamesh]

Bon c'est sûr que s'il sort tout nu, il va avoir une surprise ...
je ne sais pas ce qui pourrait le tuer en premier ...
soit la température (qui passe de ~ -150°C a 100° selon que tu es au soleil ou a l'ombre, en l'orbite terreste), soit la brutale dépressurisation ... en tout cas, ça doit pas être joli joli ...

Je me demande si ça n'a pas déjà été essayé sur des cobayes ce truc là ... quelqu'un le saurait ?

La température ce n'est pas un problème dans l'immédiat. On bénéficie d'une isolation surchoix dans le vide. Il peut faire 10 000°C, le milieu n'est pas assez dense pour communiquer les quelques micropouillème de joule qu'il renferme. Le problème des cosmonautes ce serait plutôt d'évacuer leur propre chaleur corporelle.

Le rayonnement, qu'il soit particulaire ou électromagnétique est assez agressif par contre c'est sûr : on est au dessus de la couche d'ozone. Et c'est pire au dela de la ceinture de Van Hallen. Mais c'est pas ça qui va causer une mort subite.

On ne risque pas non plus d'éclater comme une knackie. Toutes les chairs deviennent gonflées et douloureuses mais la contention des tissus biologique est suffisante pour contrer la pression des liquides internes. La bouche et les yeux s'assèchent. Très inconfortable mais pas immédiatement mortel non plus.

Reste... ben l'asphyxie. En 1 ou 2 minutes on perd connaissance et bye.


de notre envoyé spécial dans le vide spatial.

[BioBen]

En 1 ou 2 minutes on perd connaissance et bye.

D'après mes sources la perte de connaissance c'et plutot au bout de 15secondes... puis la mort au bout d'une minute (je crois que c'est déja arrivé à un astro/spatio/cosmonaute d'ailleurs).

[Gilgamesh]

D'après mes sources la perte de connaissance c'et plutot au bout de 15secondes... puis la mort au bout d'une minute (je crois que c'est déja arrivé à un astro/spatio/cosmonaute d'ailleurs).

Il est vrai que les poumons ne peuvent garder aucune réserve d'air (au risque de grave dommage dû au différentiel de pression). Donc ça fait une apnée ultra-flash

Pour le cosmonaute (un russe) ça me dit qq chose... mais je n'en sais pas plus.

a+

[BioBen]

Il est vrai que les poumons ne peuvent garder aucune réserve d'air (au risque de grave dommage dû au différentiel de pression). Donc ça fait une apnée ultra-flash

Oui oui, d'ailleurs la source c'était un site assez officiel je crois, et on en avait déja parlé sur le forum.

Effectivement, le conseil qui y était donné, c'est d'expirer tout l'air que l'on a dans les poumons ! (ce qui peut paraitre un peu contre intuitif à première vue mais en fait plutot logique).
En gros tu ne restes que sur tes reserves d'où les genres 10/15 secondes seulement de conscience.

Si je me rapelle bien la mort survient aux alentours de 40s à 1minutes mais je n'arrive pas à retrouver le lien...

[Gilgamesh]

cui la ?
http://www.sff.net/people/Geoffrey.Landis/vacuum.html

[BioBen]

Bien joué

If you don't try to hold your breath, exposure to space for half a minute or so is unlikely to produce permanent injury. Holding your breath is likely to damage your lungs, something scuba divers have to watch out for when ascending, and you'll have eardrum trouble if your Eustachian tubes are badly plugged up, but theory predicts -- and animal experiments confirm -- that otherwise, exposure to vacuum causes no immediate injury. You do not explode. Your blood does not boil. You do not freeze. You do not instantly lose consciousness.

http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/as...rs/970603.html