Durée pour parcourir 1 année lumière dans l’espace.

[matthieu090190]

Bonjour,

Voilà 10 ans que j’ai quitté le lycée et j’ai décidé de me replonger dans mes cours de sciences physiques du lycée.

Je retravaille actuellement la notion d’année-lumière. J’ai très bien compris le principe.

Cependant, en laissant divaguer ma pensée, je me suis posé cette question : quelle durée (en année) mettrait un être humain pour parcourir 1 année lumière à bord d’Apollo 10 (véhicule détenant le record de vitesse pour un véhicule habité selon Wikipedia)?

Voici ce que j’ai trouvé : 9.46e12 Km ÷ 39 895 Km/h = 27068,77242 ans

Est-ce correct?

Merci

Matthieu
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[mach3]

Je trouve 27052 ans. Votre réponse est donc correcte.

J'ai pris 299792.458km/s pour la vitesse de la lumière et 365.25 jours par an. C'est peut-être de là que vienne les 16 ans d'écart (qui sont négligeables).

m@ch3

[matthieu090190]

Bonjour,

Rapide et efficace. Merci d'avoir pris le temps de vérifier mon calcul et de me répondre.

Bonne journée.

[Amanuensis]

annulé ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[saint.112]

Bonjour et bienvenue au club !

Voilà 10 ans que j’ai quitté le lycée et j’ai décidé de me replonger dans mes cours de sciences physiques du lycée.

Excellent programme !
Tu peux améliorer les perfs de ton vaisseau en prenant pour base la vitesse actuelle de Voyager 2, 55570 km/h, record inégalé, ce qui lui permettrait de parcourir 1 AL en 19433 ans seulement.

Nico

[matthieu090190]

Bonjour Nico,

Merci pour ton message. J’y avais pensé, mais je voulais utiliser une vitesse déjà atteinte par un véhicule piloté par un être humain.

Matthieu

[saint.112]

En effet, il faut fixer des limites à l’exercice. Néanmoins, la vitesse maximum du module au moment de l’injection trans-lunaire a été de 10,4 km/s, donc en dessous la vitesse de libération de la terre et a fortiori de celle du soleil. Donc si on reste dans l’influence gravitationnelle de la terre ou même du soleil c’est un peu juste pour parcourir 1 AL, AMHA.
Pour atteindre la vitesse de Voyager il faut utiliser plusieurs assistances gravitationnelles des planètes géantes, donc ça prend des années, mais par rapports à plusieurs de dizaines de milliers d’années c’est peanuts. On se met en hibernation et on n’y pense plus.
Nico

[Tryss2]

Donc si on reste dans l’influence gravitationnelle de la terre ou même du soleil c’est un peu juste pour parcourir 1 AL, AMHA.

Bah non, suffit de faire comme les coureurs du 10km au JO : tourner en rond

Et de ce point de vue là, la terre a parcouru 1AL autour du soleil en 10.000 ans.

[saint.112]

Bah non, suffit de faire comme les coureurs du 10km au JO : tourner en rond
Et de ce point de vue là, la terre a parcouru 1AL autour du soleil en 10.000 ans.

Très juste. Mais à ce compte je dirais même mieux : sur Mercure, avec une vitesse orbitale de 48km/s, tu fais ton AL en 6250 ans. Bon, d'accord, ça veut dire d'aller d'abord sur Mercure et ce n'est pas vraiment gratuit.
Nico

[matthieu090190]

Bonsoir,

Merci à vous tous pour ces réponses.
Je connais la notion d'assistance gravitationnelle. En fait mon calcul ne tient volontairement pas compte de cela.

En effet l'objectif de ce calcul est d'avoir un outil simple de "projection mentale" lors de mes soirées astronomie.

Cependant si je planifie un voyage interstellaire je prendrai compte de vos réponses 😂.

Matthieu

[Amanuensis]

Très juste. Mais à ce compte je dirais même mieux : sur Mercure, avec une vitesse orbitale de 48km/s, tu fais ton AL en 6250 ans. Bon, d'accord, ça veut dire d'aller d'abord sur Mercure et ce n'est pas vraiment gratuit.
Nico

C'est petit jeu. Assis sur ma chaise je vais à 650 km/s. Et c'est gratuit.

Et même plus...

[Ernum]

C'est petit jeu. Assis sur ma chaise je vais à 650 km/s. Et c'est gratuit.

Et même plus...

j'ai!
1 000 km/s , notre vitesse dans l'amas de la vierge .

Et pour revenir au sujet, je vais actuellement à 299 792,458 km/s de n'importe quel photon.

[Amanuensis]

j'ai!
1 000 km/s , notre vitesse dans l'amas de la vierge .

Oui

Et pour revenir au sujet, je vais actuellement à 299 792,458 km/s de n'importe quel photon.

Là, ça ne marche pas... La notion de vitesse est toujours relative à un corps matériel (de masse non nulle). Donc on peut parler de la vitesse d'un photon par rapport à la Terre (qui est un corps matériel), mais pas de la Terre par rapport à un photon (qui n'est pas un corps matériel).

C'est vrai que c'est agaçant, on voudrait que ce soit symétrique, comme cela l'est entre corps matériels. Mais ce n'est pas le cas.

[Ernum]

C'est intéressant ...

Voilà une subtilité qui m'avait échappé, on ne peut donc prendre le photon (ou tout autre objet sans masse) comme référentiel, est-ce bien utile d’ailleurs?

##référence à un message déplacé ##

[Mailou75]

J’ironisais... la bonne réponse est celle d’Amanuensis, bien sûr

[Amanuensis]

C'est intéressant ...

Voilà une subtilité qui m'avait échappé, on ne peut donc prendre le photon (ou tout autre objet sans masse) comme référentiel, est-ce bien utile d’ailleurs?

Bonne question. Effectivement, cela ne sert à rien. Un référentiel n'est qu'un outil, cette limitation ne nuit en rien aux usages que l'on a de cet outil.

[puppaseb]

l’injection trans-lunaire a été de 10,4 km/s, donc en dessous la vitesse de libération de la terre

J'ai été surpris d'apprendre que pour allez sur la lune Apollo 10 n'avait pas atteint la vitesse de libération de la terre
est ce lier au faite que la Nasa avait établit une trajectoire de retour libre en cas de soucis et de pouvoir revenir sur la terre au cas où il y avait un problème de mise en orbite lunaire

désoler mes seule connaissance de balistique spatial je les doit au jeu KSP et le retour libre même dans KSP, si c'est possible j'ai jamais réussi déjà que l'injection trans-lunaire avec un transfert de hohmann j'ai eu du mal

[Tawahi-Kiwi]

J'ai été surpris d'apprendre que pour allez sur la lune Apollo 10 n'avait pas atteint la vitesse de libération de la terre

Je ne suis pas sur de ce que saint.112 a essayer d'exprimer, mais la vitesse de liberation de la Terre au voisinage de la Lune est d'environ 1km/s, 3km/s en geostationnaire, etc. Si tu ne prends pas l'altitude en compte, la vitesse de liberation n'a pas de sens (generalement, on pense a la vitesse au sol ou en orbite basse mais ce n'est pas forcement le cas).

T-K

[puppaseb]

en faisant le calcul j'ai trouve un changement négligeable

vitesse de libération a la surface de la terre: √2*6.672*10⁻¹¹*5.9736*10² ⁴ ÷6378137 =11179.2885020115100375862 m/s
vitesse de libération a la hauteur de l'orbite terrestre du module avant injection sur orbite trans-lunaire où le périgée est a 190 Km:
√2*6.672*10⁻¹¹*5.9736*10² ⁴ ÷6378327 = 11179.1219943494124461832

donc si il n'y a pas d'erreur dans mon calcul, la difference est negligeable, de l'ordre de meme pas 100 m/s

[Deedee81]

Salut,

EDIT puppaseb, on s'est croisé, désolé

N'oublions pas aussi que la vitesse de la libération est la vitesse radiale minimale à communiquer à un objet (en l'absence de frottements de l'air) pour qu'il s'échappe à l'infini. Comme pour un lance-pierre. Il est clair qu'une fusée n'est pas un lance-pierre La poussée dure un bon moment et la vitesse peut rester modérée tant que ça pousse assez pour s'éloigner et pour que la vitesse de la libération à l'altitude concernée (voir message de TK ci-dessus) soit atteinte au moment où on coupe les moteurs.

Pour des raisons d'économie de carburant il est plus intéressant de pousser au maximum au départ. Mais il faut penser aussi aux équipements et .... aux astronautes (quand il y en a). L'accélération doit donc rester raisonnable. Une dizaine de g maximum si ma mémoire est bonne (4g pour saturne V, je viens de le voir dans une autre discussion), et c'est déjà énorme.

[ansset]

il y en a une ( d'erreur ) car tu rajoutes 100 m et pas 100 km.

ps : parfois, à vouloir écrire sans arrondi, on peut perdre les ordres de grandeurs ( fautes de frappes ).

[saint.112]

J'ai été surpris d'apprendre que pour allez sur la lune Apollo 10 n'avait pas atteint la vitesse de libération de la terre

C’est logique : la lune étant en orbite autour de la terre (ça ne t’a pas échappé ) elle est dans la sphère d’influence gravitationnelle de celle-ci. Donc pour atteindre un point au niveau de l’orbite lunaire il n’est pas nécessaire d’échapper à l’attraction terrestre. Comme chaque km/s de ∆v a un cout exorbitant on y va à l’économie.
Pour comprendre l'injection trans-lunaire voir l’article en anglais beaucoup plus détaillé que celui en français : Trans-lunar injection.
Comme tu le dis, il y a aussi en effet un aspect sécuritaire important : la sonde reste constamment sur une trajectoire de retour libre vers la terre, voir pour ça Free-return trajectory.
Nico

[saint.112]

Je ne suis pas sur de ce que saint.112

L’orbite d’injection trans-lunaire est une Orbite de transfert de Hohmann classique, elliptique, donc en tout point la vitesse est inférieure à la vitesse de libération relative à son altitude.
Nico

[JPL]

Intéressant mais on s’écarte totalement du sujet du titre.