Utiliser la force de gravitation

[invite6a960b64]

Bonjour tout le monde,

la force de gravitation est souvent utilisé pour accelérer les sondes (la plupars du temps en passant à proximité de Jupiter).

Mais il y a une question que je me pose depuis longtemps. C'est peut être une question naive, n'étant pas du tout physicien...

Je comprend bien que la sonde soit accélérée en s'approchant de Jupiter, mais est-ce qu'elle ne devrait pas subir une décélération en s'en éloignant?

L'accélération dû à la planete étant toujours dirigé vers son centre, je ne comprend pas comment la sonde peut au final repartir plus vite par rapport à Jupiter qu'elle n'est arrivée.
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[Europa73]

Bonjour tout le monde,

la force de gravitation est souvent utilisé pour accelérer les sondes (la plupars du temps en passant à proximité de Jupiter).

Mais il y a une question que je me pose depuis longtemps. C'est peut être une question naive, n'étant pas du tout physicien...

Je comprend bien que la sonde soit accélérée en s'approchant de Jupiter, mais est-ce qu'elle ne devrait pas subir une décélération en s'en éloignant?

L'accélération dû à la planete étant toujours dirigé vers son centre, je ne comprend pas comment la sonde peut au final repartir plus vite par rapport à Jupiter qu'elle n'est arrivée.

Bonjour.

Je vais essayer de faire simple.

Dans notre système solaire, le soleil exerce la plus grande force de gravité et ensuite Jupiter.
On appelle cette zone, la sphère d'influence.

Alors quand la sonde se rapproche de Jupiter et rentre dans sa sphère d'influence, alors celle-ci l'emporte sur celle du Soleil et la sonde "tombe" vers la planète.
La force de gravitation varie proportionnellement à la masse du corps attracteur et inversement avec le carré de la distance qui sépare la sonde à ce corps.

nb : ce n'est qu'à proximité des planètes que leur gravité l'emporte sur celle du Soleil.

Sans rentrer dans le l'equation de Laplace qui aide à définir le rayon de la sphère d'influence, il faut comprendre qu'une fois la sonde sortie de cette zone, elle sera de nouveau dans la sphère d'influence du soleil.

On appelle cet effet (gain de vitesse) la fronde gravitationnelle ou effet catapulte (slingshot).

N'oublions pas qu'un satellite, sonde, vaisseau spatiale
etc... peuvent aussi se servir d'une planète et de sa sphère d'influence pour se ralentir, mais je ne connait pas le terme utilisé pour cette manoeuvre.

J'espère avoir était assez claire.

Cordialement,
Europa.

[Europa73]

Rebonsoir.

J'avais oublié un élément important...

On utilise l'effet "slingshot" pour faire des economies
de "carburant" et il ne faut pas perdre de vue que l'on fait de sacrés détours pour obtenir cet effet.

Le jour ou nous utiliserons un "carburant" plus économique, nous utiliserons une technique différente et ce en maintenant une accélération continue jusqu'à environ la moitié du trajet et ensuite et nous ralentirrons pendant la seconde moitié du voyage.

A noter aussi, que cet accélération/déccélération continue permettrait d'obtenir 1 g à l'intèrieur du vaisseaux et ce pour notre plus grand confort en parlant de vol habités. A condition bien sûre de cette accélération ne dépasse pas 9.81 m/s2.

Cordialement,
Europa.

Notre intelligence tient dans l'ordre des choses intelligibles le même rang que notre corps dans l'étendue de la nature [Blaise Pascal]

[invité576543]

Bonsoir,

L'accélération dû à la planete étant toujours dirigé vers son centre, je ne comprend pas comment la sonde peut au final repartir plus vite par rapport à Jupiter qu'elle n'est arrivée.

Le sujet a été abordé plusieurs fois sur le forum. Une recherche sur le mot "fronde" devrait donner quelques pistes.

Sinon, une réponse rapide: tu as parfaitement raison: la sonde repart au final aussi vite par rapport à Jupiter qu'elle est arrivée (en terme de module de vitesse; la direction est différente)! La partie clé de la phrase est "par rapport à Jupiter", et l'autre point important est le changement de direction. Comme on utilise l'effet de fronde pour aller ailleurs, par exemple vers Pluton, l'accélération dont on parle est par rapport à la cible. C'est la vitesse de Jupiter par rapport à la cible qui fait la différence, qui fait que par rapport à la cible, la sonde repart plus vite (ou moins vite, selon, ça sert aussi pour freiner!) qu'elle n'est arrivée.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6a960b64]

Ah ok. Merci à vous pour ces réponses.