mouvement dans le vide spatial

[alaink]

Bonjour,
je me demandais comment on faisait accelerer les sondes spatiales sans utiliser de propulsion.

Je m'explique:
Je sais que l'on se sert de "rebonds" autour de planetes, mais l'energie cinetique acquise par la sonde doit bien etre prelevee quelquepart si on accepte la loi de conservation de l'energie.
Est-ce que la planete utilisee se retrouve "plus legere"? Est-ce qu'elle bouge aussi de facon imperceptible?

Autre question:
Sur certains satellites et sondes, on se sert de volants cinetiques electriques pour l'orientation (effet gyroscopique). Ceux-ci permettent aux sondes uniquement de changer de direction autour de leur centre de gravité, pas de deplacer celui-ci.
Quand on veut deplacer le centre de gravite d'une sonde, on a systematiquement recours a des mecanismes d'ejection de matiere, qui creent le mouvement par reaction(conservation de la quantite de mouvement).
Si l'on observe ce qui se passe dans ce dernier cas, le barycentre du systeme (sonde+matiere ejectee) ne se deplace en fait pas.

Est-ce que cela est en rapport avec le fait que s'il y avait deplacement d'une partie de l'univers dans une seule direction, le reste restant fixe, cela reviendrait a deplacer le barycentre de l'univers en entier, ce qui pourrait exiger une quantité d'energie....astronomique.


J'aimerais savoir si ce que je decrit la a deja ete evoqué ou apparait dans les equations du mouvement et de l'inertie.
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[invite36366388]

Bonjour

Bonne question !

L'effet de fronde gravitationnelle est effectivement utilisé pour accélerer les sondes spatiales mais comme tu le fais remarquer la conservation de l'energie n'explique pas l'accélération si on considère une planète statique.

Or c'est bien là la clef : la planète qui sert à accélerer bouge elle aussi, le surplus d'énergie cinétique est pris au mouvement de la planète.

En espérant ne pas avoir dit trop de bêtises et en attendant le complément des spécialistes...

[invite71124d1f]

Je ne suis pas tout à fait sûr que l'effet de fronde soit utilisé pour accélérer la sonde si l'on veut dire par là lui communiquer une plus grande vitesse sur sa trajectoire. Par contre cela permet de réorienter la sonde quasiment sans dépense d'énergie(*) et de l'envoyer vers la prochaine étape.
Bien sûr que la planète est aussi affectée puisque la quantité de mouvement et l'énergie cinétique du système sonde+ planète sont conservées: la planète n'est pas plus légère mais son mouvement a varié.
A moins d'une astuce que j' ignore, si l'on considère, vu la disproportion des masses la planète comme de masse infinie devant celle de la sonde, le c.d.g.de la planète et le plan de la trajectoire de la sonde, un axe de symétrie, également direction asymptotique de la trajectoire sonde est défini dans le plan de la trajectoire sonde et aussi un plan de symétrie normal à la trajectoire sonde contenant l'axe de symétrie.
Si l'on considère le sytème comme totalement isolé, la trajectoire de sortie est donc totalement symétrique à la trajectoire d'entrée (2 plans et 1 axe).
La définition de l'orientation se fait donc:
1)-par le placement de la sonde de façon à définir le plan de la trajectoire souhaitée (vecteur vitesse sonde + c.d.g. planète),
2)-par un passage à une distance du c.d.g. de la planète qui définira la trajectoire (et sa vitesse) sur son plan.
J'ai lu que les corrections de trajectoire se faisaient principalement en accélérant (ou décélérant) la sonde tangentiellement à sa trajectoire (si elle est équipée d'un propulseur, sinon, il ne reste qu'à espérer avoir visé juste...).
Ce qui précède nous indique que la solution est unique (pour le chemin le plus direct) et ne dépend que des positions relatives des éléments en guise de conditions initiales, autrement dit entre la planète, la destination future, la sonde(et sa vitesse initiale).
Bref, il n'y a pas de choix.

(*) je veux dire relativement à l'énergie qu'il faudrait fournir si la sonde ne comptait que sur ses réserves pour définir sa trajectoire.

En espérant ne pas ne pas avoir été trop pédant.

[invite71124d1f]

....
Est-ce que cela est en rapport avec le fait que s'il y avait deplacement d'une partie de l'univers dans une seule direction, le reste restant fixe, cela reviendrait a deplacer le barycentre de l'univers en entier, ce qui pourrait exiger une quantité d'energie....astronomique.

Oui.
Et en plus: Quelle manip !!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

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