Astronomie

Quel vaisseau spatial se déplacerait plus rapidement ?

Quel vaisseau spatial se déplacerait plus rapidement ?


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Si des engins spatiaux identiques tournaient autour de Mars et de la Terre à des rayons (distances) identiques, quel engin spatial se déplacerait plus rapidement ? Pourquoi?

Mon raisonnement est basé sur l'équation : un3 = P2 * (M1 + M2). La masse de la Terre est plus grande que celle de Mars (on peut ignorer la masse de l'engin spatial puisqu'elle est négligeable en comparaison de celle des planètes), et le problème indique que a est également la même dans les deux cas. Par conséquent, pour un vaisseau spatial en orbite autour de la Terre, P (période orbitale) devrait être inférieure à celle en orbite autour de Mars. Cela implique qu'il devrait aller plus vite.

Est-ce que je raisonne correctement ? Veuillez considérer qu'il s'agit d'une question d'un chapitre de manuel d'introduction qui traite des lois des mouvements planétaires, de la loi de la gravitation de Newton, des orbites dans le système solaire, etc. La réponse devrait donc être adéquate à ce niveau.


Voici les étoiles que le Voyager et le vaisseau spatial Pioneer visiteront dans le prochain million d'années

Les humains sont loin d'être une espèce interstellaire. Aucun Zefram Cochrane n'a émergé pour rendre le warp drive pratique. Aucune protomolécule extraterrestre n'a érigé une porte vers d'autres systèmes solaires au bord du nôtre. Dans cet opéra spatial basé sur la réalité, les humains n'ont pas encore voyagé au-delà de la lune, et se rendre sur Mars est probablement encore dans des années (au moins).

Pourtant, même au moment où nous parlons, il y a cinq vaisseau spatial d'origine terrestre à destination des étoiles. Les deux vaisseaux spatiaux Voyager et la paire de vaisseaux spatiaux Pioneer lancés dans les années 1970 ont atteint une vitesse de fuite hors du système solaire. Ils seront rejoints dans leur voyage interstellaire par le vaisseau spatial New Horizons, qui a été lancé en 2006 et a survolé Pluton en 2015.

Bien que Voyager et New Horizons fonctionnent toujours, les Pionniers sont morts depuis longtemps. Dans les années à venir, ils deviendront tous sombres, voués à voler silencieusement dans l'espace entre les étoiles pendant des éons.

Finalement, ils sont obligés de rencontrer de nouveaux soleils et planètes. En effet, plus tôt ce mois-ci, les astronomes ont observé le deuxième objet interstellaire de l'histoire traverser notre propre système solaire. Alors, quand nos premiers émissaires interstellaires pourraient-ils visiter d'autres systèmes de la même manière ?

Se déplaçant à une vitesse d'escargot selon les normes galactiques, il faudra des millénaires aux navires pour s'approcher des étoiles les plus proches. Mais si nous étendons notre regard dans le temps géologique, c'est une autre histoire. Dans une étude récente, deux chercheurs – Coryn AL Bailer-Jones du Max Planck Institute for Astronomy et Davide Farnocchia du Jet Propulsion Laboratory de la NASA – ont fait le calcul.

L'étude a été publiée pour la première fois plus tôt cette année dans la revue Notes de recherche de l'American Astronomical Society (RNAAS) et plus récemment dans la revue de préimpression (c'est-à-dire non évaluée par des pairs), arXiv.

Chaque vaisseau interstellaire a besoin d'un Star Atlas

En regardant vers le ciel par une nuit noire, ce qui semble être un tableau stellaire figé est en fait en mouvement incessant. Les étoiles se déplacent les unes par rapport aux autres à des vitesses plus de dix fois plus rapides que certains des objets fabriqués par l'homme les plus rapides de l'histoire. Les vaisseaux spatiaux Voyagers et New Horizons, par exemple, parcourent bien plus de 30 000 milles à l'heure, mais notre soleil, qui orbite autour de la galaxie à un rythme tranquille pour une étoile, les dépasse à 450 000 milles à l'heure.

Pour prédire quelles étoiles notre premier vaisseau spatial interstellaire visitera, il faut un atlas stellaire en trois dimensions en mouvement comparer la trajectoire de chaque étoile avec celles de l'engin spatial.

La mission Gaia de l'Agence spatiale européenne est en train d'assembler un tel atlas. Lancé en 2013, le vaisseau spatial Gaia est stationné à un point de Lagrange juste à l'extérieur de l'orbite terrestre autour du soleil. Le satellite surveille une population d'environ un milliard d'étoiles, et le dernier ensemble de données, publié en 2018, comprend des données de position et de vitesse pour un sous-ensemble de 7,2 millions d'étoiles.

À l'aide de l'ensemble de données Gaia, Bailer-Jones et Farnocchia ont intégré les trajectoires de ces étoiles et des vaisseaux spatiaux Voyager et Pioneer pour trouver les rencontres les plus proches au cours du prochain million d'années.

Ça va être un long voyage solitaire

Les auteurs ont découvert environ 60 étoiles que le vaisseau spatial approchera au cours du prochain million d'années. Parmi ceux-ci, ils se situent à moins de 2 parsecs d'environ 10. Les cinq rencontres les plus proches et les plus intéressantes sont décrites dans un tableau, y compris les systèmes binaires et deux visites distinctes à Ross 248 (Voyager 2 et Pioneer 10) à environ 8 000 ans d'intervalle.

Les quatre vaisseaux spatiaux visiteront également le voisin le plus proche de la Terre, Proxima Centauri, mais aucun n'arrivera avant au moins 16 000 ans, et aucun ne volera à moins d'environ un parsec. C'est une longue période - mais pas selon les normes de l'étude - et pas une rencontre particulièrement proche.

La rencontre stellaire la plus proche de Voyager 2 sera de 0,5 parsec dans environ 40 000 ans. Voyager 1 et les deux vaisseaux spatiaux Pioneer auront des approches beaucoup plus proches à 0,2-0,3 parsecs, mais ils prendront plus de temps pour y arriver - environ 90 000 ans (Pioneer 10), 300 000 ans (Voyager 1) et 930 000 ans (Pioneer 11) .

Un peu de recul s'impose. L'espace est grand. Commençons par là.

L'approche la plus proche d'environ 0,2 parsec équivaut à plus d'une demi-année-lumière ou 41 000 fois la distance de la Terre au soleil. Dans notre système solaire, cela se situe bien au-delà de l'orbite de Pluton, au-delà de la ceinture de Kuiper et presque jusqu'au bord du nuage d'Oort. Le soleil ressemblerait à une étoile brillante à cette distance, sa gravité serait plus une suggestion qu'une exigence.

En fait, bien que les scientifiques pensent que le nuage d'Oort est la source des comètes à longue période, nous n'avons aucune preuve directe de son existence car ses habitants sont trop petits, sombres et distants pour être observés. À 0,2 parsec, alors, des vaisseaux spatiaux comme Voyager et Pioneer seraient invisibles pour nos instruments astronomiques, frôlant à peine le système solaire avant de retourner dans l'espace interstellaire.

Il ne semble pas probable que des astronomes extraterrestres observeront les quatre premiers émissaires de la Terre - sans parler de déchiffrer les disques dorés et les plaques d'information qu'ils portent - au cours du prochain million d'années. (En passant, l'étude retient le sort de New Horizons en attendant de nouvelles missions potentielles vers des objets de la ceinture de Kuiper dans les années à venir. Cependant, une fois que New Horizons a effectué ses dernières manœuvres, les scientifiques peuvent également tracer son parcours à travers le étoiles.)

Un million d'années en un clin d'œil

Un million d'années est un clin d'œil sur le calendrier cosmique. Dans le temps géologique, ou le temps profond, il y a une saison pour toutes choses. Manquant actuellement de données pour regarder plus loin, Bailer-Jones et Farnocchia se rabattent sur des probabilités de rencontres stellaires, qui correspondent à celles de la plupart des étoiles, affirmant que le vaisseau spatial est susceptible d'avoir des visites beaucoup plus proches plus l'échelle de temps est longue. Donnez-lui cinq millions d'années, et il est statistiquement probable que le vaisseau spatial passera à moins de 0,1 parsec d'une étoile. Allez plus loin dans le futur et ils pourraient bien faire des survols rapprochés comme les deux que nous venons d'avoir des deux premiers objets interstellaires observés à entrer dans notre système solaire (le surprenant Oumuamua l'année dernière et la comète Borisov cette année).

Le vaisseau spatial entrera-t-il un jour en collision avec une étoile, mettant ainsi fin définitivement à son voyage ? Peut-être. Mais si c'est le cas, ce ne sera probablement pas avant très, très longtemps, comme presque le double de l'âge actuel de l'univers. Ainsi, même si notre espèce est partie, notre vaisseau spatial errera. Et peut-être que l'un d'eux trouvera son chemin dans les "bras" d'une autre civilisation, qui déballera un disque d'or du Voyager, s'émerveillera devant les anatomies bizarres de nous, les anciens extraterrestres, et s'amusera de Chuck Berry chantant "Johnny B .. Goode.


La NASA est sur le point de lancer le vaisseau spatial le plus rapide de l'histoire. Cible : le soleil !

Mise à jour du 11 août : La NASA et United Launch Alliance ont reporté le lancement de Parker Solar Probe d'au moins 24 heures, au 12 août, en raison d'un problème avec la fusée Delta IV Heavy de la sonde. Lisez notre histoire complète ici.

Tôt demain matin (11 août), si le temps le permet, la NASA lancera son tout dernier vaisseau spatial, appelé Parker Solar Probe, à bord d'une énorme fusée United Launch Alliance Delta IV Heavy – et d'ici décembre 2024, il deviendra le vaisseau spatial le plus rapide de tous les temps.

C'est à ce moment-là que la sonde atteindra son point le plus proche du soleil, à moins de 3,83 millions de miles (6 millions de kilomètres) de notre étoile. À ce stade, le vaisseau spatial accélérera à une vitesse énorme de 430 000 mph (692 000 km/h). Sur Terre, cela équivaudrait à voyager de Washington, D.C., à Tokyo en moins d'une minute – ou de D.C. à Philadelphie en moins d'une seconde.

Mais l'équipe derrière le vaisseau spatial est étonnamment bluffée par l'exploit record. "Concevoir quelque chose pour aller vite dans l'espace est à peu près la même chose que vous le conceriez pour aller lentement dans l'espace n'a rien pour vraiment entraver sa progression", Andrew Driesman, chef de projet de Parker Solar Probe, du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, a déclaré lors d'une conférence de presse de la NASA hier (9 août). "Le vaisseau spatial ne sait pas qu'il va vite." [Les plus grandes missions vers le soleil]

Néanmoins, la navigation ne sera pas entièrement fluide, car la sonde ne sera pas la seule chose à se déplacer incroyablement rapidement. La sonde solaire Parker sera également entourée de ce que les scientifiques appellent un environnement de poussière à hypervitesse – une multitude de minuscules particules se déplaçant rapidement, dont certaines heurteront inévitablement le vaisseau spatial. La sonde porte des couvertures en Kevlar pour se protéger de ces impacts.

Au cours de son approche la plus proche du soleil, la sonde solaire Parker laissera d'autres engins spatiaux rapides manger de la poussière métaphorique. À titre de comparaison, le vaisseau spatial Voyager 1, lancé en 1977, se déplace actuellement à environ 38 000 mph (61 000 km/h), selon la NASA, soit moins de 10 % de la vitesse de pointe de Parker Solar Probe.

Lorsqu'elle s'est mise en orbite autour de Jupiter en juillet 2016, la sonde Juno de la NASA a brièvement atteint 166 000 km/h (165 000 mph), ce qui en fait le vaisseau spatial le plus rapide à ce jour. Cela a été possible grâce, en partie, à la propre gravité de la géante gazeuse – que certains intransigeants prétendent être une tricherie.

Cependant, en termes de vitesse dite héliocentrique uniquement - la vitesse par rapport au soleil, sans l'influence des planètes - deux autres engins spatiaux détiennent actuellement le record : Helios I et II, deux missions des années 1970 qui se sont glissées plus près du soleil que Mercure. est à notre étoile, atteignant des vitesses d'environ 150 000 mph (241 000 km/h).

Mais comme les choses orbitent plus vite à mesure que l'on se rapproche, naviguer à moins de 6,4 millions de kilomètres de la surface visible du soleil signifie que la sonde solaire Parker triplera presque cette vitesse. Mieux vaut lui dire au revoir pendant que vous le pouvez.


1 réponse 1

Si votre véhicule est dans l'espace (pas dans une atmosphère ou soutenu par le sol), les seules forces agissant sur le véhicule (et vous en tant qu'occupant) proviennent de la poussée appliquée par le ou les moteurs du véhicule. Si aucune poussée n'est appliquée à un objet dans l'espace, il ne ressentira aucune accélération qu'il pourrait accélérer en raison de la gravité d'une planète, d'une étoile ou d'un autre objet, mais il ne sera pas « ressenti » car il n'y a rien pour s'y opposer tel comme lorsque vous êtes debout sur un sol solide.

Si un vaisseau spatial exécute une gravure 5G, tous les objets à l'intérieur ressentiront les 5G, y compris vous, en tant qu'occupant. Vous pourriez avoir du mal à sortir du véhicule parce que vous vous sentiriez, vous et votre combinaison spatiale, avoir 5 fois son poids "normal". La 5G suffirait à vous clouer au sol, à votre siège ou autre. Cependant, si vous quittiez votre vaisseau spatial pendant qu'il exécutait une accélération 5G, à l'instant où vous n'êtes plus en contact physique avec lui, rien ne vous empêchera d'accélérer avec lui et votre accélération cessera immédiatement, vous verrez le vaisseau spatial accélérer loin de vous à 5G, vous laissant rapidement loin derrière. Considérez ce qui se passerait si vous poussiez un objet du bord d'une table. lorsqu'il n'est plus soutenu par la table, il accélère à 1G jusqu'à ce qu'il heurte le sol (en ignorant la résistance de l'air par souci de simplicité ici). Ceci est comparable au départ d'un vaisseau spatial en accélération car son accélération imite l'effet de la gravité (ou vice-versa) et la chute libre ou le flottement libre dans l'espace sont des états équivalents.

Pour cette expérience de pensée, la vitesse n'a pas d'importance, seules les forces et les accélérations sont significatives.

Une fois que vous avez quitté votre vaisseau spatial, le seul moyen de revenir est d'appliquer suffisamment de poussée pour dépasser son accélération afin que vous puissiez rattraper votre retard ou qu'il revienne vous chercher.


Cause et effet

Une loi fondamentale de la physique, voire de toute science, est la causalité : cette cause précède toujours l'effet. Cela a été accepté dans la physique classique, et la théorie de la relativité restreinte a pris soin de préserver la règle, malgré la relativité du mouvement d'un objet.

Mais si quelque chose peut voyager plus vite que la lumière, il peut voyager dans le temps, selon la théorie. Dans ce cas, un "effet" pourrait revenir à un point avant que sa "cause" ne se produise, par exemple, un bébé se balançant avant d'être poussé. Un tel résultat serait une hérésie scientifique, nécessitant sûrement une réécriture hâtive des lois pour s'assurer que la causalité est préservée.

"La majeure partie de la structure théorique qui a été érigée au 20e siècle repose sur ce concept selon lequel les choses doivent aller plus lentement que la vitesse de la lumière", a déclaré Plunkett. "D'après ce que je comprends, si quelque chose voyage plus vite que la vitesse de la lumière, les choses peuvent se produire avant leurs causes."

La célèbre équation d'Einstein E=mc^2 indique que l'énergie (E) et la masse (m) sont équivalentes et peuvent être converties de l'une à l'autre par le rapport "c au carré", où c représente la vitesse constante de la lumière.

Le statut de la vitesse de la lumière comme limite ultime de la vitesse cosmique est la raison de sa présence dans la formule séminale. Mais si c n'est pas en fait la vitesse la plus rapide possible dans l'univers, et que les choses peuvent aller plus vite, cela peut devoir être ajusté dans des situations particulières. Peut-être que la vitesse spéciale des neutrinos mérite plutôt de remporter le titre de limite de vitesse ultime.


Quel vaisseau spatial se déplacerait plus rapidement ? - Astronomie

Tout d'abord, je dois souligner que les engins spatiaux utilisent des boucliers thermiques lorsqu'ils quittent la Terre - cependant, vous avez raison de dire que beaucoup plus de chaleur est générée lorsqu'ils reviennent dans l'atmosphère.

Pour comprendre pourquoi, vous devez d'abord comprendre un peu la traînée atmosphérique. La traînée est la résistance de l'atmosphère au fait que vous essayez de faire passer quelque chose à travers elle. Il vous ralentit et transforme une partie de votre énergie en chaleur.

La quantité de traînée subie par un objet dépend de plusieurs facteurs : la densité de l'atmosphère (plus l'atmosphère est dense, plus elle produit de traînée), la vitesse de l'objet (plus il est rapide, plus il ressent de traînée) et la section transversale et forme de l'objet perpendiculaire à sa direction de mouvement (pensez à un parachute, qui a une grande surface afin de produire une grande traînée et vous ralentir, par rapport à une voiture de course, qui a un belle forme élégante pour minimiser la quantité de traînée).

En regardant les facteurs ci-dessus, nous pouvons voir qu'à un point donné de l'atmosphère, la seule façon dont la traînée sera différente est de modifier la vitesse du vaisseau spatial ou sa section et sa forme. Il s'avère que ces deux facteurs sont différents à la montée et à la descente.

Traînée atmosphérique aurait être un problème majeur à la montée si vous deviez donner à un vaisseau spatial toute la vitesse dont il a besoin pour se mettre en orbite juste au moment du lancement. Heureusement, si vous avez déjà vu une navette (ou un autre vaisseau spatial) décoller, vous savez que ce n'est pas ce qui se passe - au lieu de cela, la navette s'élève lentement au début et finit par prendre de la vitesse à mesure qu'elle continue de brûler du carburant et d'allumer ses moteurs. (pour plus de détails sur le processus de mise en orbite, consultez cette page du site Web HowStuffWorks).

Au fur et à mesure que vous montez dans l'atmosphère, la densité diminue rapidement (de façon exponentielle, en fait), donc une fois que vous êtes haut, vous pouvez augmenter considérablement votre vitesse sans créer trop de traînée. Les ingénieurs parlent du point de q maximum - c'est là que la traînée atmosphérique a atteint sa valeur maximale. Cela se produit environ une minute après le lancement et à une hauteur de plusieurs kilomètres - après ce point, les moteurs de la navette sont mis à plein régime (bien que la navette n'atteigne pas réellement son maximum la vitesse jusqu'à beaucoup plus haut dans l'atmosphère).

Bon, et si on revenait sur Terre ? Lorsqu'elle est en orbite, la navette se déplace très rapidement - près de 8 kilomètres par seconde (plus de 17 000 miles par heure). Afin de le ramener sur Terre en toute sécurité, vous devez le ralentir considérablement - si vous avez déjà vu la navette atterrir, vous savez qu'elle atterrit un peu comme le fait un avion, et qu'elle se déplace donc à une vitesse relativement lente.

Une façon de ralentir la navette est de tirer ses roquettes - une procédure similaire à celle utilisée pour la lancer. Cependant, cela nécessite une énorme quantité de carburant (comme vous pouvez le voir lorsque vous regardez un lancement), et il serait prohibitif de transporter tout ce carburant supplémentaire dans l'espace avec vous juste pour pouvoir l'utiliser en descendant !

Une méthode plus efficace consiste à effectuer une combustion relativement petite avec les moteurs principaux (ce qui amène la navette sur une orbite plus basse où elle est en contact avec une plus grande partie de l'atmosphère), puis de laisser la traînée atmosphérique faire le reste du travail pour vous - en d'autres termes, la traînée atmosphérique est utilisé intentionnellement pour ralentir la navette, afin que vous vouloir générer beaucoup de chaleur sur le chemin du retour sur Terre ! Vous avez peut-être remarqué qu'en montant, la navette commence par "l'extrémité pointue" - sa forme est très aérodynamique (tout comme une voiture de course) afin de minimiser la traînée. En descendant, cependant, il heurte l'atmosphère avec son gros ventre noir et descend pendant un certain temps dans cette position "ventre flop" - il présente maintenant une forme beaucoup moins aérodynamique à l'atmosphère (tout comme un parachute) qui est utilisé pour ralentir.

Dernière mise à jour de la page le 22 juin 2015.

A propos de l'auteur

Britt Scharringhausen

Britt étudie les anneaux de Saturne. Elle a obtenu son doctorat à Cornell en 2006 et est maintenant professeure au Beloit College dans le Wisconson.


ʻOumuamua n'est pas un vaisseau spatial extraterrestre

Cette vue d'artiste montre le premier objet interstellaire découvert dans le système solaire, ʻOumuamua. Les observations faites avec le télescope spatial NASA/ESA Hubble, le CFHT et d'autres, montrent que l'objet se déplace plus rapidement que prévu en quittant le système solaire.

L'encart montre un composite couleur produit en combinant 192 images obtenues à travers trois filtres visible et deux filtres proche infrarouge totalisant 1,6 heure d'intégration le 27 octobre 2017, au télescope Gemini South.

Une équipe internationale d'experts en astéroïdes et comètes, dont deux de l'Université d'Hawaï, s'accorde sur une origine naturelle pour notre premier visiteur interstellaire.

Le 19 octobre 2017, le télescope Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System 1 (Pan-STARRS1), situé à l'observatoire Haleakala de l'Université d'Hawaï, a découvert le premier objet interstellaire connu à traverser notre système solaire. Des chercheurs du monde entier se sont précipités pour collecter autant de données que possible avant qu'Oumuamua ne dépasse la portée des télescopes terrestres. En tout, ils n'avaient que quelques semaines pour observer l'étrange visiteur.

L'objet est maintenant généralement connu sous le nom de ʻOumuamua, un nom choisi en consultation avec les experts de la langue hawaïenne Kaʻiu Kimura et Larry Kimura, qui reflète la façon dont cet objet peut être considéré comme un éclaireur ou un messager envoyé depuis un passé lointain pour tendre la main à us (`ou signifie "atteindre", et mua, le second mua mettant l'accent, signifie "d'abord, avant").

Les premiers rapports sur les caractéristiques de ʻOumuamua ont conduit certains à spéculer que l'objet pourrait être un vaisseau spatial extraterrestre envoyé d'une civilisation lointaine pour examiner notre système stellaire. Mais un examen de toutes les preuves disponibles par une équipe internationale de 14 experts suggère fortement que ʻOumuamua a une origine purement naturelle. L'équipe de recherche a rendu compte de ses découvertes dans le numéro du 1er juillet 2019 de la revue Nature Astronomy.

"Nous n'avons jamais rien vu de semblable à ʻOumuamua dans notre système solaire", a déclaré le Dr Matthew Knight, chef d'équipe de l'Université du Maryland "mais notre préférence est de nous en tenir aux analogues que nous connaissons, à moins ou jusqu'à ce que nous trouvions quelque chose d'unique. L'hypothèse d'un vaisseau spatial extraterrestre est une idée amusante, mais notre analyse suggère qu'il existe toute une série de phénomènes naturels qui pourraient l'expliquer."

L'équipe de 14 astronomes originaires des États-Unis et d'Europe s'est réunie à la fin de l'année dernière à l'Institut international des sciences spatiales (ISSI) à Berne, en Suisse, pour évaluer de manière critique toutes les recherches et observations disponibles sur ʻOumuamua et se réunira à nouveau à la fin de cette année. Leur première priorité était de déterminer s'il existe des preuves pour étayer l'hypothèse selon laquelle ʻOumuamua est un vaisseau spatial construit par une civilisation extraterrestre.

"Nous avons réuni une solide équipe d'experts dans divers domaines de travail sur ʻOumuamua. Cette pollinisation croisée a conduit à la première analyse complète et au meilleur résumé global à ce jour de ce que nous savons sur l'objet", a expliqué Knight. . "Nous avons tendance à supposer que les processus physiques que nous observons ici, près de chez nous, sont universels. Et nous n'avons encore rien vu de tel que ʻOumuamua dans notre système solaire. Cette chose est étrange et certes difficile à expliquer, mais cela ne n'exclut pas d'autres phénomènes naturels qui pourraient l'expliquer."

"Bien que l'origine interstellaire d'Oumuamua le rende unique, bon nombre de ses autres propriétés sont parfaitement cohérentes avec les objets de notre propre système solaire", a déclaré le Dr Robert Jedicke de l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï (IfA). En fait, l'orbite de ʻOumuamua, son chemin à travers notre système solaire, correspond à une prédiction publiée dans une revue scientifique par Jedicke et ses collègues six mois avant la découverte de ʻOumuamua.

L'équipe de l'ISSI a examiné toutes les informations disponibles dans les revues scientifiques à comité de lecture et a accordé une attention particulière aux recherches publiées par les chercheurs de l'IfA. En particulier, l'article de recherche du Dr Karen Meech dans la revue Nature qui a rendu compte pour la première fois de la découverte et des caractéristiques de ʻOumuamua en décembre 2017, deux mois seulement après l'identification de l'objet inhabituel par Pan-STARRS1. "C'était excitant et épuisant de coordonner toutes les observations de ʻOumuamua avec mes co-auteurs du monde entier. C'était vraiment un effort 24 heures sur 24 pendant presque deux mois. Dans cet article, nous avons établi que &# 699Oumuamua tourne une fois toutes les sept heures environ et il a une couleur rouge similaire à celle de nombreux objets enfermés dans notre propre système solaire." dit Meech. Ce travail a également montré que ʻOumuamua doit avoir une forme extrêmement allongée, comme un cigare ou peut-être un frisbee, contrairement à tout objet connu de notre système solaire basé sur les changements de sa luminosité apparente pendant sa rotation.

Meech et d'autres chercheurs de l'UH ont joué un rôle critique dans un autre article publié dans Nature il y a un an qui indiquait qu'Oumuamua accélère le long de sa trajectoire à mesure qu'il quitte notre système solaire. Ce comportement est typique des comètes mais les astronomes n'ont trouvé aucune autre preuve visuelle des émissions de gaz ou de poussière qui créent cette accélération. Meech a expliqué que "bien qu'il soit décevant que nous n'ayons pas pu confirmer l'activité cométaire avec des observations télescopiques, cela est cohérent avec le fait que l'accélération d'Oumuamua est très faible et doit donc être due à l'éjection d'une petite quantité de gaz et de poussière. ."

L'équipe ISSI a examiné un certain nombre de mécanismes par lesquels ʻOumuamua aurait pu s'échapper de son système d'origine. Par exemple, l'objet aurait pu être éjecté par une planète géante gazeuse en orbite autour d'une autre étoile. Selon cette théorie, Jupiter a créé le nuage d'Oort de notre propre système solaire, une population de petits objets seulement faiblement liés gravitationnellement à notre Soleil dans une gigantesque coquille s'étendant sur environ un tiers de la distance de l'étoile la plus proche. Certains des objets de notre nuage d'Oort finissent par revenir dans notre système solaire sous forme de comètes à longue période, tandis que d'autres peuvent avoir échappé à l'influence de la gravité du Soleil pour devenir eux-mêmes des voyageurs interstellaires.

L'équipe de recherche s'attend à ce que ʻOumuamua soit le premier des nombreux visiteurs interstellaires découverts en passant par notre système solaire et ils attendent avec impatience les données du Large Synoptic Survey Telescope (LSST) qui devrait être opérationnel en 2022. Le LSST , situé au Chili, peut détecter un objet interstellaire chaque année et permettre aux astronomes d'étudier les propriétés d'objets de nombreux autres systèmes solaires.

Alors que l'équipe de l'ISSI espère que le LSST détectera davantage d'objets interstellaires, elle pense qu'il est peu probable que les astronomes détectent un jour un vaisseau spatial extraterrestre traversant notre système solaire et ils sont convaincus qu'Oumuamua était un objet unique et extrêmement intéressant mais complètement naturel.

Le document de recherche, "The Natural History of ʻOumuamua", l'équipe ʻOumuamua ISSI (Michele Bannister, Asmita Bhandare, Piotr Dybczyński, Alan Fitzsimmons, Auréélie Guilbert-Lepoutre, Robert Jedicke, Matthew Knight, Karen Meech , Andrew McNeill, Susanne Pfalzner, Sean Raymond, Colin Snodgrass, David Trilling et Quanzhi Ye), a été publié dans la revue Nature Astronomy le 1er juillet 2019.

Ce travail a été soutenu par le UK Science and Technology Facilities Council (Award Nos. ST/P0003094/1 et ST/L004569/1), la National Science Foundation (Award Nos. AST1617015 et 1545949), la NASA (Award Nos. GO/DD -15405, GO/DD-15447, NAS 5-26555, NNX17AK15G et 80NSSC18K0829), le National Science Center en Pologne (Award No. 2015/17/B/ST9/01790) et le Conseil européen de la recherche (Award No. 802699) . Le contenu de cet article ne reflète pas nécessairement les opinions de ces organisations.

Plus d'informations sur le projet PanSTARRS sont disponibles sur le site Web du projet PanSTARRS http://panstarrs.ifa.hawaii.edu

Le Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) est un observatoire à large champ exploité par l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï. Le Minor Planet Center est hébergé par le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et est un sous-nœud du Planetary Data System Small Bodies Node de l'Université du Maryland (http://www.minorplanetcenter.net). Le JPL héberge le Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS). Tous sont des projets du programme d'observation des objets géocroiseurs de la NASA et des éléments du bureau de coordination de la défense planétaire de l'agence au sein de la direction des missions scientifiques de la NASA.

Fondé en 1967, l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï à Manoa mène des recherches sur les galaxies, la cosmologie, les étoiles, les planètes et le soleil. Son corps professoral et son personnel sont également impliqués dans l'enseignement de l'astronomie, les missions dans l'espace lointain, ainsi que dans le développement et la gestion des observatoires de Haleakal and et Maunakea. L'Institut exploite des installations sur les îles d'Oahu, de Maui et d'Hawaï.


Quel carburant Voyager 1 utilise-t-il ?

Dans l'article « Quel carburant utilise Voyager 1 ? » de Brendan Koerner explique le type de carburant utilisé par le vaisseau spatial et comment il a pu atteindre la fin de notre système solaire. Voyager 1 a été lancé en 1977 et après près de 35 ans, le vaisseau spatial avait quitté le système solaire. Voyager 1 utilise deux types de carburants, l'un pour alimenter les propulseurs et l'autre pour faire fonctionner l'électronique. Le propulseur est l'hydrazine, qui est un mélange d'azote et d'hydrogène qui dégage une légère odeur d'ammoniac. Ceci est utilisé car il est relativement bon marché et a un point de congélation très bas. Les jets de Voyager 1 ne sont pas destinés à le pousser à travers l'espace, mais uniquement à réorienter le vaisseau spatial. L'espace extra-atmosphérique est sans gravité, ce qui signifie qu'il ne faut pas grand-chose pour obtenir et maintenir un objet en mouvement. Voyager 1 a parcouru son voyage de plusieurs milliards de dollars depuis sa première poussée au lancement. Voyager 1 a été aidé par les forces naturelles pour continuer. En passant à proximité des planètes, le vaisseau spatial a profité de leurs champs gravitationnels qui ont ensuite agi comme des frondes le poussant plus loin et plus vite dans l'espace. De l'absence de gravité dans l'espace, Voyager 1 n'a plus besoin d'utiliser son carburant pour se propulser. toute l'hydrazine juste pour se réorienter avec des perspectives suffisantes pour continuer jusqu'en 2040. Le Voyager 1 a une consommation de carburant estimée à 30 000 miles par gallon. L'autre carburant est cependant le facteur limitant du voyage du Voyager 1. Le deuxième type de combustible est le dioxyde de plutonium-238. Ce carburant est ce qui alimente les instruments scientifiques et les équipements de communication. Le plutonium est converti en électricité par des générateurs thermoélectriques à radio-isotopes embarqués, ou RTG. Malheureusement, le rayonnement du plutonium se désintègre en générant de moins en moins de chaleur, ce qui signifie que les RTG produisent de moins en moins d'énergie. à l'origine, les RTG produisaient environ 470 watts d'électricité et maintenant c'est environ 315 watts. La NASA essaie de conserver autant d'énergie que possible en fermant les systèmes non critiques et en alternant les systèmes allumés et éteints, mais cela n'aide pas beaucoup. Une fois le plutonium épuisé, les chauffages cesseront de fonctionner et tout sur le vaisseau spatial s'arrêtera.

Je trouve incroyable comment un vaisseau spatial à des milliards et des milliards de kilomètres de distance, qui n'est plus dans notre système solaire, est capable de nous renvoyer des informations. c'est incroyable qu'un vaisseau spatial lancé en 1977 ait encore du carburant et de l'énergie pour le faire fonctionner et envoyer des informations près de 40 ans plus tard. Cependant, le voyage de Voyager 1 n'a été possible qu'en raison des lois du mouvement et de la gravité de Newton. La première loi de Newton mentionne qu'un objet en mouvement restera en mouvement à moins qu'une force n'agisse sur lui. Sur Terre, cette loi n'est pas vraiment observée. Si une balle est lancée, de nombreuses forces agissent sur elle, telles que la gravité et la résistance au vent. Une fois que la balle est lancée, elle ralentit et tombe au sol. Cependant, l'espace extra-atmosphérique n'a ni gravité ni résistance. Lorsque Voyager 1 a été initialement lancé au large de la Terre et a quitté notre atmosphère, il n'y avait plus de forces agissant sur le vaisseau spatial, ce qui signifie qu'il était en mouvement depuis le lancement mais qu'il continuera à bouger. Une fois dans l'espace, Voyager 1 a également pu utiliser la loi de gravité universelle de Newton. Pour aider le vaisseau spatial à obtenir plus de vitesse et à parcourir plus de distance en moins de temps, les astronomes ont compris les lois de la gravité et ont pu utiliser les champs gravitationnels de la planète à proximité pour aider Voyager 1 à voyager. Au fur et à mesure que le vaisseau spatial passerait, il commencerait à être attiré par l'attraction gravitationnelle de la planète, l'accélérant vers la planète. En raison de l'emplacement du vaisseau spatial et d'une planification minutieuse, au fur et à mesure que le vaisseau spatial est tiré de la gravité, il passerait devant la planète comme un coup de fronde l'envoyant ainsi plus loin dans son voyage. Ayant tout cet élan du fouet gravitationnel, Voyager 1 a pu voyager à grande vitesse pour le reste de son voyage sans qu'aucune force ne le ralentisse, il était donc en mouvement et restera en mouvement pendant son voyage dans l'espace jusqu'à ce qu'une force extérieure agit dessus. Cet article et le voyage de Voyager 1 dans son ensemble sont un excellent exemple de notre 6e objectif conceptuel : je peux appliquer les lois du mouvement de Newton et la loi de la gravitation universelle de Newton. If these laws weren’t known and astronomers couldn’t apply them to Voyager 1’s mission, so much time and effort could have been a complete waste. Without knowing that an object in motion stays in motion unless a force acts on it, the builders of the spacecraft could have wasted a great amount of fuel in effort to keep the craft moving such as gasoline for a car. They also wouldn’t have known to use the other planets gravitational fields to help slingshot Voyager 1 along.


The International Space Station crosses our skies on a regular basis. Many of us would love to spend time on this early starship as it circles the Earth and studies all that is above and below. But for most of us, all we can do is occasionally watch as it streaks across the sky.

But wait a minute? Why settle for a streaking glimmer like just another satellite. The ISS is actually much larger than most satellites and some of us have glimpsed it briefly in our scopes, but usually by accident. Let's go beyond accident to intentional.

The image above shows the ISS and Discovery spacecrafts. It is reproduced with kind permission from Astrophotographer Thierry Legault. Please visit his amazing website for more images.

The ISS can be photographed

People have done it and you can too. But you need to apply some common sense and a new approach to your telescopy. The International Space Station is not like the moon or other celestial objects subject to the gradual rotation of the Earth. It's moving across the sky and it’s moving fast!

Forget the motor drive

The ISS is moving too fast for most motor drives and the calculations would take you days to estimate. Besides, many motor drives simply won't move fast enough to track it. This is a handheld proposition and you can do it with a traditional reflector or better yet, a Dobsonian scope. Some people have captured a shot with a DSLR camera with a good telephoto, but they've also used some tricks. These include automatic exposures set to repeated shots and not surprisingly, video mode. In fact, the video mode is the best way to capture the ISS but you may only get a frame or two of the actual station. That's okay. That’s the idea.

The Reflector approach

To begin with, you're going to have to make everything real loose on your tripod head. You actually want your reflector to be loose in your hands so you can move it freely across all dimensions. You also want a lower magnification. You might want to experiment with magnification and here's the bad news. You usually only get one fairly fast pass a night. Figure 2 to 6 minutes tops depending on your view of the horizon. The ISS slows as it passes over your head and speeds up from horizon to horizon. This could take a few nights to capture. Once again, video mode might help. As the ISS moves into and out of your field of view as you madly track it, you'll get frames of the full station that you can isolate either on video or as a series of automatic shots. That's how most amateur astronomers have done it so far.

Dobsonian is the ticket

A Dobsonian scope gives you two advantages:

2. A better hand-held option

The International Space-Station is moving across our skies at 17,500 mph or 28,000 kph. The Earth is also rotating at up to 1,000 mph at the equator or 1,620 kph and most likely in a different direction. We have to be nimble to capture the ISS and the Dobsonian gives us that advantage. We can cradle it and move it, although most of our tracking of the ISS is going to be a frantic appearance of the station that crosses our field of view. The video below demonstrates the technique.

The Real Challenge

Don't we all love it when we can align a planet or celestial object and track it across the sky with our motor-drives, computer programs and apps? It's so simple to share the heavens with family and friends and create first-class photos when we have a consistent and steady field of view. When it comes to the ISS. get over it. The images you capture will most likely be a bit blurred, low-res and less than picture perfect. Taking a picture of a jet flying directly over your house would be easier. And that's just the point.

The Secret to Capturing the ISS on film

1. You want a DSLR camera on video mode or a webcam. The appearance of the ISS is going to be fleeting across your field of view and video will give you some frame captures.

2. You need to know where and when it shows up. Here's a link to the site that tracks the ISS on a daily basis as it orbits the Earth.

3. You might want to try a Dobsonian scope with at least an 8" aperture. Dobsonians are easy to swing physically with your arms across the sky. You can do it with a reflector, but a Dob is easier. Make sure your finderscope is accurately aligned and chase the ISS over the sky keeping it in the centre of your finderscope field.

4. Use imaging software to crop and blow-up your image or using stacking software. Yes it will be blurry and not perfect, but it will be clear enough to say, "I did it."


Earth’s orbital speed around Sun

The Earth in different points in its orbit. (sizes and distances not to scale)

Earth’s orbit is the path in which the Earth travels around the Sun. Earth lies at an average distance of 149.59787 million kilometers (93 million miles) from the Sun and a complete orbit occurs every 365.256 days (1 sidereal year, which is the orbital period of the earth around the sun, taking the stars as a reference frame. It is 20 minutes longer than the tropical year because of precession), during which time Earth travels 940 million kilometers (584 million miles).

Earth’s orbital speed averages about 30 km/s (108,000 km/h or 67,000 mph), which is fast enough to cover the planet’s diameter in seven minutes and the distance to the Moon in four hours.


Doomed Russian spacecraft burns up over Pacific

UPDATE MAY 7, 2015 AT 11:45 P.M. CDT (May 8 at 4:45 UTC): The unpiloted Russian re-supply ship due to re-enter Earth’s atmosphere Thursday evening (according to U.S. clocks) appears to have done so. Roscosmos – the Russian space agency – both tweeted and said in an online update that the Progress 59P, also known as Progress M-27M, mission ended and the craft destroyed during a fiery plunge over the Pacific Ocean late Thursday. It probably looked somewhat like the artist’s visualization above, which was created by Analytical Graphics, Inc.

Russian Progress cargo craft reentered Earth's atmosphere at 10:04pm ET over the Pacific. More: https://t.co/S5Raoh18Ia … @fka_roscosmos

&mdash NASA (@NASA) May 8, 2015

Earlier Thursday evening, there were reports from S. America of sightings of the descending spacecraft, as it lost altitude above Earth’s surface. For example, Kirovoleg wrote at an online space forum:

I`ve just watched it pass overhead on Buenos Aires, at first it was quite dim but then it got quite bright for a moment, then dim again and bright. I guess it is still tumbling and that is why it changed intensity.

The craft – carrying 6,000 pounds of food, fuel, and supplies for International Space Station – was declared lost when, shortly after its April 28 launch, it began spinning out of control.

Its reentry on May 7-8 was not controlled, which means the exact time and location were unknown in advance. But thanks to spacecraft technologies, computers and global community of space fans on the Internet, the craft was continuously tracked throughout the day Thursday prior to its final fall.

Visual sighting reports of the descending #Progress coming in from Argentina and Uruguay: https://t.co/6LWzP1iENe and https://t.co/tGUer3wzDX

&mdash Daniel Fischer (@cosmos4u) May 7, 2015

Progress M-27M now has only a few hours left at best, it is in it's last few orbits around the World. 2 to 6 hours from now it's toast.

&mdash Dr Marco Langbroek (@Marco_Langbroek) May 7, 2015

Because over 70% of the surface of Earth is covered by water, there was always a high probability that the Progress 59 would reenter over an ocean. But the spacecraft’s orbital inclination also caused it to pass over land areas. The European Space Agency (ESA), which said it was “in close contact with Russian and U.S. authorities regarding the Progress M-27M / 59P mission situation,” said on April 30:

]… We cannot exclude the chance that some portion of (Progress 59) structure, for example the heavy docking mechanism or tanks and thrusters, could survive reentry to reach the surface.

Progress 59 launch on April 28, via ESA

The Progress 59 spacecraft was launched from Kazakhstan on April 28 and was heading to the International Space Station (ISS) with food, fuel and supplies. An unexpected incident occurred during the spacecraft separation, and video sent back by the spacecraft showed it was spinning out of control.

Russian officials declared on April 29 that they were unable to regain the spacecraft control. It was clear that the doomed spacecraft would return fall back into Earth’s atmosphere.

Progress is a series of unmanned cargo craft used to resupply the International Space Station.

What observers might have seen when the spacecraft re-entered. The Russian cargo spacecraft was expected to disintegrate around May 8, as soon as it entered the densest part of our atmosphere, about 70 – 75 miles (112-120 km) high.

A disintegrating spacecraft will look like a spectacular meteor, or fiery streak, across Earth’s sky. It might be visible in daytime. One way of identifying it as a possible manmade object, and not a natural meteor, is that reentering manmade objects appear considerably slower upon reentry than natural space rocks. The re-entry might appear slow enough to allow pictures or video, something that usually is very difficult with much faster natural meteors. However, Progress 59’s reentry over the Pacific makes this unlikely.

Also, reentering spacecraft have shown significant fragmentation. It is possible to see chunks – possibly in varying colors – creating bursts of light as they fly off the main meteor.

A reentry trajectory from southwest to northeast – as well as from northwest to southeast – was consistent with the orbit of this type of spacecraft.

Before the Progress vehicle reentered the atmosphere, the spacecraft might have been visible to the unaided eye from some locations as it was still orbiting Earth. Remember that orbiting objects and satellites appear as slowly “moving stars” in our sky. During the last hours of the Progress M-27M / 59P mission, the craft would appear to move somewhat faster than other satellites – faster than the apparent speed of ISS – because observers would be looking at an object that is more than twice as close as other orbiting objects.

While still in orbit, Progress 59 was expected to show show variations of brightness, which would confirm the object was tumbling in space and thus reflecting sunlight intermittently.

If you did see a slow and bright, fragmenting “meteor” as described here, please share your sighting reports and location in the comments below, or visit EarthSky communities on Facebook, Twitter or Google+.

Normally, after delivering its cargo to the ISS, Progress spacecraft would be undocked from the orbital laboratory and then a command is sent to purposely send it to reenter the atmosphere and disintegrate over the South Pacific area, so that any surviving debris would not pose a danger to populated areas.

According to NASA, by the way, the ISS crew is not in danger of running out of food or supplies. SpaceX already had a scheduled launch to bring more supplies to the ISS on June 19.

An unpiloted Russian Progress 50 (50P) resupply ship, seen here shortly after undocking from the International Space Station in July, 2013.

Bottom line: A Progress 59 re-supply craft, launched from Kazakhstan on April 28, quickly lost control. It has now fallen from space, over the Pacific.