Influence de Saturne sur Voyager 2

[Feana.]

Bonsoir,

Je ne suis pas sure que ma question soit au bon endroit mais je ne savais pas vraiment où la mettre.

J'ai récemment appris que la sonde Voyager 2 était passée tout près de Saturne et je me demandais pour quel raisons elle ne s'était pas "satelliser" autour ? Est ce qu'elle allait trop vite ? Je voulais savoir l'explication physique du phénomène

Ma question est peut-être un peu bête mais je ne suis pas vraiment sure, alors ...

Bonne soirée,
Feana.
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[jacknicklaus]

Oui c'est çà, elle allait trop vite, et pour être plus précis, avait une vitesse au delà de la vitesse de libération pour Saturne.

[Feana.]

Ah d'accord merci !!

Du coup j'ai essayé de raccrocher ce phénomène à une étude que j'avais vue en cours. Mais je n'arrive pas à exprimer l’énergie mécanique que la sonde pouvait avoir avant d'être déviée par Saturne, d'ailleurs je ne sais même pas si c'est possible de le faire.

[papy-alain]

En fait, le survol de Jupiter et Saturne a permis d'augmenter la vitesse des sondes par effet de fronde gravitationnelle, permettant ainsi à Voyager 2 de survoler ensuite Uranus et Neptune.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Feana.]

Ah d'accord ! Et donc la vitesse de la sonde quand elle s'est éloignée de Saturne était plus grande que celle quand elle s'en ai approché ? Ou alors l'accélération n'a été valable qu'au abord de la planète et il a ensuite eu une décélération (même si techniquement il n'y a pas de raison car pas de frottements) ?

[bongo1981]

Voici une allure des variations de vitesse de la sonde voyager 2 :
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist#Purpose

[Feana.]

Super ce graph bongo, merci ! Si je l'ai bien compris, à chaque fois il y a un pic de vitesse au plus près de la planète mais elle rediminue après c'est ça ? Pour quels raisons ?

[bongo1981]

Pour la même raison que quand tu lances une balle en l'air. Quand elle monte, elle convertit son énergie cinétique en énergie potentielle (donc son énergie cinétique diminue, donc sa vitesse diminue).

[Feana.]

Ah mais oui ! Pourquoi n'y ai je pas pensé avant... Je restais bloqué sur l'absence de frottements Merci beaucoup en tout cas, tout est beaucoup plus clair maintenant !

[saint.112]

Je ne suis pas sure que ma question soit au bon endroit mais je ne savais pas vraiment où la mettre.

Tu aurais pu aussi la mettre en astronautique mais c'est pareil.

J'ai récemment appris que la sonde Voyager 2 était passée tout près de Saturne et je me demandais pour quel raisons elle ne s'était pas "satelliser" autour ? Est ce qu'elle allait trop vite ? Je voulais savoir l'explication physique du phénomène
Ma question est peut-être un peu bête mais je ne suis pas vraiment sure, alors ...

Les questions bêtes ça n’existe pas quand elles traduisent une vraie curiosité et une envie de savoir. Si l’on ignore un domaine donné, il y a toutes les chances que les questions soient mal posées, c’est normal. Si l’on savait tout on aurait pas besoin de poser de questions et ce forum pourrait fermer. Il ne faut donc pas hésiter à poser ses questions comme on les sent. Cela dit il est toujours bon de commencer par essayer de creuser son sujet auparavant.

C’est un point qu’il est difficile de comprendre au début où on l’on s’intéresse aux choses de l’espace. Un objet petit par rapport à un plus gros peut se trouver dans différents cas de figure :

1. Il est en orbite elliptique¹ autour et, en l’absence de perturbations gravitationnelles extérieures, il n’en changera pas.
2. Il vient d’ailleurs, hors de la sphère d’influence du gros, et en arrivant dans ladite sphère
   • Soit il le percute et on n’en parle plus.
   • Soit il va passer à côté et se trouver sur une trajectoire parabolique ou hyperbolique. Toujours en l’absence de perturbations gravitationnelles extérieures et en supposant que le gros objet est immobile, il va accélérer jusqu’à son périastre puis va repartir comme il est venu en décélérant et on ne le reverra plus. C’est ce qui se produit avec la vedette du moment, Oumuamua.
   • Soit le gros est en mouvement dans le référentiel où se trouve le petit, c’est-à-dire celui du soleil, comme c’était le cas de Voyager 2, et alors il va y avoir échange de moment cinétique. Selon l’angle où le petit arrive il va être accéléré (c’est ce qu’on cherche en général) ou décéléré.

C’est ce qui doit ce produire avec Oumuamua aussi car le soleil n’est pas immobile dans la galaxie. En fait ce qu’on appelle l’assistance gravitationnelle est un échange d’énergie cinétique dans un sens ou dans l’autre.

Nico

1) Sachant qu’un cercle est un cas particulier d’ellipse et qu'une orbite parfaitement circulaire est très improbable. Donc toutes les orbites sont par définition elliptiques.