Astronomie

Les corps célestes ont-ils beaucoup d'astéroïdes en orbite ?

Les corps célestes ont-ils beaucoup d'astéroïdes en orbite ?

Existe-t-il des statistiques sur le nombre attendu d'astéroïdes (de différentes tailles) en orbite autour des planètes et des lunes dans notre (ou d'autres) systèmes solaires ?

Connaît-on d'autres corps naturels en orbite autour de la Terre (en plus de la Lune) ou des astéroïdes en orbite autour de la Lune ?

Si non, pourquoi pas ? Bien que la probabilité de captures naturelles soit faible, je crois comprendre qu'il y a beaucoup d'astéroïdes (bien que, bien sûr, toutes les orbites finissent par se désintégrer).


La réponse courte n'est pas très souvent. Article à ce sujet ici : les lunes peuvent-elles avoir des lunes ?

Rien ne peut orbiter autour de la Lune à long terme car la Terre affecte une orbite lune/lune-satellite et elle en tire l'énergie marémotrice afin qu'un objet s'écrase sur la lune.

Une 2e lune autour de la terre pourrait être plus stable qu'une autre autour de la lune, mais je suppose qu'elle n'est pas stable à long terme. Si elle tombait en résonance orbitale avec notre lune, comme les 3 lunes intérieures de Jupiter, je ne sais pas, peut-être, mais je soupçonne que non, car la force de marée de la Lune sur une 2e lune serait (je suppose) trop grande.

De temps en temps, la Terre capture un astéroïde, mais ils ne restent généralement pas longtemps : http://www.scientificamerican.com/podcast/episode/earth-habituellement-has-second-tiny-tempo-11-12 -27/

Les 2 lunes de Mars et de nombreuses lunes de la planète géante gazeuse sont des astéroïdes capturés ou des objets de la ceinture de Kupier et si la Terre n'avait pas notre grande lune, nous pourrions également avoir quelques astéroïdes capturés sur notre orbite, donc les planètes peuvent absolument capturer des astéroïdes , mais plus on est proche du soleil (Mercure/Vénus), plus la sphère d'influence gravitationnelle de la planète est petite et moins stable à long terme.

Curieusement, certains astéroïdes ont même des astéroïdes, et Pluton en particulier est un système plutôt étrange avec une lune relativement énorme et très proche, Charon et 4 lunes extérieures qui orbitent autour de Pluton et Charon. vous ne pouvez pas obtenir d'objets en orbite autour du système Terre-Lune, car cela s'étendrait au-delà de la partie stable de la sphère terrestre de la colline. La sphère de la colline de Pluton est «environ 3 fois le rayon de la Terre parce qu'elle est si loin de tout gros corps.

Généralement, les orbites stables n'existent que dans le 1/2 à 1/3 intérieur de la sphère de colline d'un corps, ce sont donc les 2 facteurs à considérer, les effets de marée et la sphère de colline (ou la sphère d'influence, qui est liée à la sphère de colline) .

Sphère ou nombres d'influence pour les 8 planètes et Pluton :

https://en.wikipedia.org/wiki/Sphere_of_influence_%28astrodynamics%29

Connexes : Quelle est la différence entre la sphère d'influence et la sphère Hill ?


Astéroïde

Un Astéroïde est défini comme l'un des nombreux petits corps célestes qui tournent autour du soleil, avec des orbites situées en particulier entre Mars et Jupiter et des diamètres caractéristiques compris entre quelques et plusieurs centaines de kilomètres. Ils sont généralement décrits comme de gros morceaux de rocheux qui peut s'être détaché d'autres astéroïdes plus gros, ou peut-être d'une lune. La majorité des astéroïdes se trouvent dans la ceinture d'astéroïdes. Il existe également des astéroïdes qui pourraient potentiellement nuire à la Terre. La masse totale de tous les astéroïdes est inférieure à la masse de la Lune. Le plus gros astéroïde est de loin 1 Cérès. Il mesure 933 km de diamètre et représente environ 25 % de la masse de tous les astéroïdes réunis. Viennent ensuite 2 Pallas, 4 Vesta et 10 Hygiea, qui mesurent entre 400 et 525 kilomètres de diamètre. Tous les autres astéroïdes connus mesurent moins de 340 kilomètres de diamètre. Les astéroïdes sont classés de deux manières distinctes : par composition et par caractéristiques orbitales.


Corps célestes

L'astronomie est l'étude observationnelle de l'Univers.

L'Univers est la totalité de l'espace, du temps, de la matière et de l'énergie.

Une lune est un corps qui orbite autour d'une planète. Aussi appelé satellite naturel. Jupiter a 67 Lunes. Toutes les planètes ont-elles des lunes ?

Notre lune s'appelle Luna. *propositions sur la façon dont notre lune est arrivée là*

Un petit rocher / planétoïde qui orbite autour du soleil

Est une masse rocheuse et glacée qui peut orbiter autour du soleil mais peut également traverser les systèmes solaires.

De très petits corps du système solaire faits de glace, de roche et de poussière. Ces corps sont également en orbite autour du Soleil.

un corps céleste se déplaçant sur une orbite elliptique autour d'une étoile. Il y a 8 planètes dans NOTRE système solaire. Il y a des millions de planètes.

Avant, il était facile de savoir ce qui était et n'était pas une planète. Les planètes étaient grosses, plus grosses que toutes les petites lunes qui se trouvaient en orbite autour d'elles. Ils étaient ronds. Ils tournaient autour de notre soleil. Puis, en 2006, l'ancienne planète Pluton a perdu son statut de planète majeure, devenant une planète naine. À cette époque, les astronomes découvraient une pléthore de petits corps dans notre propre système solaire, de sorte qu'il y a maintenant un demi-million d'astéroïdes connus et plus d'un millier d'objets de la ceinture de Kuiper, dont cinq planètes naines reconnues comptant Pluton. Les astronomes connaissent aussi maintenant plusieurs milliers d'exoplanètes en orbite autour d'autres étoiles. L'expansion spectaculaire du nombre d'objets connus en orbite autour de notre soleil et d'autres soleils a poussé certains astronomes à essayer de remplacer ou de redéfinir la définition de la planète 2006 de l'Union astronomique internationale (IAU), ce qui a fait perdre à Pluton son statut de planète à part entière.

Une étoile est une grosse BOULE de PLASMA qui dégage de la LUMIÈRE et de la CHALEUR. Grâce à un processus appelé fusion nucléaire, qui oblige les gaz d'hydrogène à devenir des gaz d'hélium. Dans certaines des plus grosses étoiles, les pressions gravitationnelles sont si importantes qu'elles sont capables de forcer des éléments plus lourds à fusionner.


Qu'est-ce qu'il y a dans un nom?

Chaque fois que vous voyez "Messier" (ou simplement "M") devant un nombre (généralement 2 chiffres, 3 au maximum), cela signifie que l'objet est inclus dans le Catalogue Messier. La plupart, mais pas tous, de ces objets - l'édition finale comprend 110 objets célestes - ont été découverts par Charles Messier à la fin du XVIIIe et au début du XIXe siècle (puisque c'était avant l'ère des télécommunications, certains des objets ont été à l'origine observés par d'autres astronomes, pour être découverts de manière indépendante plus tard).

L'autre désignation d'Andromède - NGC 224 - est le résultat de son inclusion dans le nouveau catalogue général [de nébuleuses et d'amas d'étoiles] (connu simplement sous le nom de NGC). Il existe plusieurs itérations du catalogue, à commencer par le Catalogue général des nébuleuses et des amas (CG) Il a été compilé par William Herschel en 1786. S'appuyant sur le catalogue de 2 500 entrées de son père, John Herschel a publié la deuxième édition, qui a jeté les bases de la troisième, publiée à la fin des années 1800 par John Louis Emil Dreyer.


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Créer un environnement virtuel (recommandé)

Les environnements virtuels Python sont utilisés pour isoler l'installation des packages du système.

Créez un nouvel environnement virtuel en choisissant un interpréteur Python et en créant un répertoire ./venv pour le contenir :

virtualenv --system-site-packages -p python3 ./venv

Activez l'environnement virtuel à l'aide d'une commande spécifique au shell :

source ./venv/bin/activate # sh, bash, ksh ou zsh

Si vous utilisez conda, vous pouvez exécuter conda create -n tensorflow python=3.7 source activate tensorflow

Déplacez-vous vers le répertoire image_training : cd /hub/examples/image_retraining

pip install -r requirements.txt

pip install tensorflow==1.14

Téléchargé automatiquement pendant l'entraînement

Image Neptune classée et pourcentage de précision

Image de Jupiter classée et pourcentage de précision correspondante

Affiche le pourcentage de chaque classe

Informations récupérées sur Internet

Recherche inversée d'une image classifiée

Précision de la correspondance de la galaxie spirale

Informations récupérées sur Internet de la classe classifiée

python retrain.py --bottleneck_dir=goulots d'étranglement --how_many_training_steps=500 --model_dir=inception --summaries_dir=training_summaries/basic --output_graph=retrained_graph.pb --output_labels=retrained_labels.txt --image_dir=./

Tous les fichiers formés sont inclus dans le référentiel et le modèle peut également être évalué sans formation en utilisant :

python label_image.py test_data/uranus/000.jpg

ou toute autre image de test de test_data/. Vous pouvez ajouter vos propres images à évaluer avec le modèle de classification.

Le réseau Inception a été une étape importante dans le développement des classificateurs CNN. Avant sa création (jeu de mots), les CNN les plus populaires empilaient des couches de convolution de plus en plus profondes, dans l'espoir d'obtenir de meilleures performances.

Le réseau Inception, en revanche, était complexe (fortement conçu). Il a utilisé beaucoup d'astuces pour pousser les performances à la fois en termes de vitesse et de précision. Son évolution constante a conduit à la création de plusieurs versions du réseau.

L'image ci-dessous est le module de création "naïf". Il effectue une convolution sur une entrée, avec 3 tailles de filtres différentes (1x1, 3x3, 5x5). De plus, une mise en commun maximale est également effectuée. Les sorties sont concaténées et envoyées au module de lancement suivant.

Un objet astronomique ou un objet céleste est une entité physique naturelle, une association ou une structure qui existe dans l'univers observable. [1] En astronomie, les termes objet et corps sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cependant, un corps astronomique ou un corps céleste est une entité unique, étroitement liée et contiguë, tandis qu'un objet astronomique ou céleste est une structure complexe, moins cohérente, qui peut être constituée de plusieurs corps ou même d'autres objets avec des sous-structures.

Des exemples d'objets astronomiques incluent les systèmes planétaires, les amas d'étoiles, les nébuleuses et les galaxies, tandis que les astéroïdes, les lunes, les planètes et les étoiles sont des corps astronomiques. Une comète peut être identifiée à la fois comme un corps et un objet : c'est un corps lorsqu'on se réfère au noyau gelé de glace et de poussière, et un objet lorsqu'on décrit la comète entière avec sa coma diffuse et sa queue.

Une galaxie est une énorme collection de poussière interstellaire, de gaz, de restes stellaires, d'étoiles ainsi que de leurs propres systèmes solaires maintenus ensemble par la gravité. La Terre est située dans la galaxie de la Voie Lactée. La Voie lactée est une galaxie en forme de spirale d'un diamètre compris entre 100 000 et 180 000 années-lumière. On pensait que notre galaxie contenait toutes les étoiles de l'univers jusqu'à ce qu'en 1920, Edwin Hubble observe que la Voie lactée est l'une des nombreuses galaxies de l'univers et que chaque galaxie contient potentiellement des milliards ou des milliards d'étoiles. À ce jour, seule une petite fraction des galaxies a été découverte.

Ces dernières années, l'astronomie est devenue un domaine extrêmement riche en données avec de nombreux relevés numériques du ciel sur une large gamme de longueurs d'onde. Par exemple, le Sloan Digital Sky Survey produira plus de 50 000 000 d'images de galaxies dans un avenir proche. L'étude de la morphologie des galaxies est l'un des aspects les plus importants pour répondre à de nombreuses questions auxquelles l'humanité ne connaît pas encore la réponse, à savoir la création de l'univers. Les scientifiques peuvent comprendre l'origine, la formation et l'évolution des galaxies en classant les galaxies selon leur apparence structurelle. La classification morphologique des galaxies dans une grande base de données est importante pour aider les astronomes à réduire les erreurs de classification et pour les aider à collecter des données statistiques et d'observation et à découvrir le mystère de la nature en général.

Les astronomes peuvent observer le temps et l'espace jusqu'à des milliards d'années-lumière de la Terre et explorer des millions de galaxies très éloignées à l'aide de télescopes spatiaux bien plus puissants que notre vue.

Figure 1 : Trois classes de galaxies morphologiques. De gauche à droite : Galaxie de forme elliptique, Galaxie en forme de spirale et Galaxie de forme irrégulière (en.Wikipedia.org, 2006)

Il existe différents types de galaxies :

Une galaxie elliptique est un type de galaxie ayant une forme approximativement ellipsoïdale et une image lisse et presque sans relief.
Contrairement aux galaxies spirales plates avec organisation et structure, les galaxies elliptiques sont plus tridimensionnelles, sans grande structure, et leurs étoiles sont sur des orbites quelque peu aléatoires autour du centre.

Les galaxies spirales forment une classe de galaxies initialement décrites par Edwin Hubble dans son ouvrage de 1936 Le royaume des nébuleuses et, en tant que telles, font partie de la séquence de Hubble. La plupart des galaxies spirales sont constituées d'un disque plat en rotation contenant des étoiles, du gaz et de la poussière, et une concentration centrale d'étoiles connue sous le nom de renflement.

Une galaxie irrégulière est une galaxie qui n'a pas de forme régulière distincte, contrairement à une galaxie spirale ou elliptique. Les galaxies irrégulières n'appartiennent à aucune des classes régulières de la séquence de Hubble, et elles sont souvent d'apparence chaotique, sans renflement nucléaire ni trace de structure de bras en spirale.

Une planète est un corps astronomique en orbite autour d'une étoile ou d'un reste stellaire qui est suffisamment massif pour être arrondi par sa propre gravité, n'est pas assez massif pour provoquer une fusion thermonucléaire et a nettoyé sa région voisine des planétésimaux. Il y a un total de 8 planètes dans notre système solaire :

  • Mercure: est la planète la plus proche du soleil et la plus petite planète de notre système solaire. Mercure a une rotation de 88 jours autour du soleil. La proximité de Mercure avec le soleil fait que les températures de surface atteignent un maximum de 840°F pendant la journée et des centaines de degrés en dessous du point de congélation la nuit. Mercure n'a pas d'atmosphère en raison des températures extrêmes. Sans atmosphère, la surface de Mercure est couverte de stries et de cratères dus aux impacts de météores.

  • Vénus: est la deuxième planète du soleil. Vénus est principalement constituée de dioxyde de carbone qui rend la planète toxique. La pression atmosphérique de Vénus est capable d'écraser quiconque se poserait à sa surface. Vénus peut être vue à l'œil nu depuis la Terre. Des nuages ​​épais enveloppent Vénus, ce qui rend difficile de voir les détails de la surface de la planète.

  • Terre: également connue sous le nom de "Terra", est la troisième planète du soleil. La Terre est la seule planète de notre système solaire capable d'entretenir la vie. La rotation de la Terre autour du Soleil est d'environ 365 jours. L'âge estimé de la Terre est de 4,54 milliards d'années.

  • Mars: est la quatrième planète du soleil. Mars est également connue sous le nom de "planète rouge" en raison de la couleur rougeâtre formée par la forte teneur en fer de son sol. La rotation de Mars autour du soleil est d'environ 686 jours. La mince atmosphère de Mars se compose principalement de dioxyde de carbone, ce qui la rend impropre à la vie. Les scientifiques pensaient que Mars avait autrefois été capable de maintenir la vie et pourrait encore le faire à l'avenir.

  • Jupiter: la plus grande planète de notre système, les mystères de Jupiter fascinent les astronomes et les non-astronomes depuis des siècles. Des gaz toxiques recouvrent entièrement sa surface, cachant ce qui se trouve en dessous et de violentes tempêtes empêchent tout atterrissage de sondes ou prise d'images de la planète géante. L'atmosphère de Jupiter a été déterminée comme étant similaire à celle du soleil contenant des éléments d'hydrogène et d'hélium.

  • Saturne: vue pour la première fois au télescope en 1610 par Galileo Galilei, est la 6ème planète de notre système solaire à partir du soleil. Comme Jupiter, son atmosphère est composée principalement d'hélium et d'hydrogène et c'est la seule planète découverte à ce jour qui a une densité inférieure à celle de l'eau, environ 30% inférieure. Il est entouré d'un ensemble de 9 anneaux entiers et de 3 anneaux brisés composés principalement de glace, de roche et de "poussière" spatiale.

  • Uranus: également connue sous le nom de "planète latérale" en raison de sa rotation maladroite, est la 7ème planète de notre système solaire à partir du soleil. Les pôles Nord et Sud d'Uranus sont situés là où se trouvent les équateurs d'autres planètes. Les saisons durent 20 ans en raison de l'étrange rotation d'Uranus. La couleur bleuâtre de l'atmosphère d'Uranus est causée par les gaz de méthane, mais les principaux éléments sont l'hélium et l'hydrogène.

  • Neptune: est connue comme la planète la plus venteuse de notre système solaire et la 8ème "planète" la plus connue de notre soleil. Il a une révolution autour du soleil de 165 années terrestres. Comme Uranus, Neptune a de fortes traces de méthane dans son atmosphère, ce qui contribue à sa couleur bleue. On pense qu'il existe un deuxième élément "inconnu", qui en fait un bleu beaucoup plus brillant qu'Uranus.

Un satellite naturel, ou lune, est, dans l'usage le plus courant, un corps astronomique qui orbite autour d'une planète ou d'une planète mineure (ou parfois d'un autre petit corps du système solaire).

  • Lune terrestre : est un corps astronomique arrondi par gravité en orbite autour de la Terre et est le seul satellite naturel de la planète. On pense que la Lune s'est formée il y a environ 4,51 milliards d'années, peu de temps après la Terre. La Lune est en rotation synchrone avec la Terre, et montre donc toujours le même côté de la Terre, le côté proche. La distance orbitale moyenne de la Lune est de 384 402 km (238 856 mi),[16][17] ou 1,28 seconde-lumière.

Les astéroïdes, parfois appelés planètes mineures, sont des vestiges rocheux et sans air laissés par la formation initiale de notre système solaire il y a environ 4,6 milliards d'années. La plupart de ces décombres spatiaux anciens se trouvent en orbite autour du Soleil entre Mars et Jupiter dans la ceinture principale d'astéroïdes.

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Questions fréquemment posées

Où est la ceinture de Kuiper ?

Le bord intérieur de la ceinture de Kuiper commence à l'orbite de Neptune, à environ 30 UA du Soleil. (1 UA, ou unité astronomique, est la distance de la Terre au Soleil.)

La région principale intérieure de la ceinture de Kuiper se termine à environ 50 UA du Soleil. Chevauchant le bord extérieur de la partie principale de la ceinture de Kuiper se trouve une deuxième région appelée le disque dispersé, qui continue vers l'extérieur jusqu'à près de 1 000 UA, avec certains corps sur des orbites qui vont encore plus loin.

Comment la ceinture de Kuiper a-t-elle été créée ?

Les astronomes pensent que les objets glacés de la ceinture de Kuiper sont des vestiges de la formation du système solaire. Semblable à la relation entre la ceinture d'astéroïdes principale et Jupiter, c'est une région d'objets qui auraient pu se réunir pour former une planète si Neptune n'avait pas été là. Au lieu de cela, la gravité de Neptune a tellement agité cette région de l'espace que les petits objets glacés qui s'y trouvaient n'ont pas pu se fondre en une grande planète.


8 réponses 8

Vos hypothèses sont incorrectes.

Un vaisseau spatial (une fois qu'il s'est échappé de la Terre) continuera également à voyager - en fait, il n'aura besoin que de carburant pour changer sa trajectoire et sa vitesse sans les effets gravitationnels d'autres corps.

Vous aurez besoin de suffisamment de carburant ou de puissance pour le maintien de la vie, si vous avez un navire avec équipage, et une réserve de carburant pour manœuvrer à destination, mais au milieu il y a juste beaucoup de cabotage, avec des ajustements d'attitude mineurs. Voir, par exemple, les informations sur le cours de Persévérance :

La phase de croisière commence après que le vaisseau spatial se sépare de la fusée, peu après le lancement. Le vaisseau spatial quitte la Terre à une vitesse d'environ 24 600 mph (environ 39 600 km/h). Le voyage vers Mars durera environ sept mois et environ 300 millions de miles (480 millions de kilomètres). Au cours de ce voyage, les ingénieurs ont plusieurs occasions d'ajuster la trajectoire de vol du vaisseau spatial, pour s'assurer que sa vitesse et sa direction sont les meilleures pour l'arrivée au cratère Jezero sur Mars. Le premier ajustement de la trajectoire de vol du vaisseau spatial se produit environ 15 jours après le lancement.

Les vaisseaux spatiaux continueront à voyager sur leurs orbites de la même manière que les comètes ou les astéroïdes, sans carburant. L'exception est que les engins spatiaux en orbite basse sont affectés par la frange supérieure de l'atmosphère et ont besoin d'un léger coup de pouce tous les quelques mois.

Les vaisseaux spatiaux ont besoin de carburant pour changer de cap ou pour voler du sol vers l'espace et vice-versa. En règle générale, ils ne font fonctionner leurs moteurs que quelques minutes, puis tournent en côte pendant des mois ou des années. Les comètes, les astéroïdes et les planètes ne changent pas vraiment de direction, sauf lorsqu'ils passent devant quelque chose avec suffisamment de gravité pour les rediriger (ce que les vaisseaux spatiaux font souvent aussi pour économiser du carburant).

S'il n'y avait pas de forces sur un objet, la première loi de Newton nous dit qu'un objet stationnaire resterait stationnaire et qu'un objet en mouvement continuerait à se déplacer. Ainsi, une comète ou un astéroïde en mouvement continue de bouger.

Lorsqu'il y a une force sur un objet, la deuxième loi de Newton nous dit essentiellement que l'objet va accélérer, ralentir et/ou changer de direction. Les fusées en profitent pour accélérer au début de leur mission, changer de direction pour les corrections de cap et ralentir à destination. Ils ont besoin de carburant pour faire ces trois choses, cependant, la plupart du temps, ils sont simplement en roue libre, tout comme les comètes et les astéroïdes.

La gravité du Soleil, des planètes et des lunes sont d'autres forces qui peuvent agir sur les objets dans l'espace. Cependant, la force de gravité est généralement assez faible dans l'espace, donc ses effets se produisent progressivement. L'objet sera lentement accélérer, ralentir et/ou changer de direction, créant un chemin courbe. Mais la gravité qui fait qu'un objet dans l'espace s'arrête complètement n'est pas quelque chose que la gravité fait.

Alors les comètes, les astéroïdes, et les engins spatiaux en mouvement resteront en mouvement, bien que le long de la trajectoire courbe créée par la gravité. Le carburant de la fusée est nécessaire pour mettre le vaisseau spatial en mouvement, pour effectuer des corrections de trajectoire et pour ralentir à destination, mais le carburant n'est pas nécessaire pendant la majeure partie du voyage, lorsque le vaisseau spatial côtoie.

Comme d'autres réponses l'ont dit, ils n'en ont pas besoin pour maintenir la vitesse.

Dans les années 1600, Isaac Newton a découvert les mathématiques pour le mouvement des objets qui correspondent aux observations, en particulier le mouvement des objets dans l'espace où il n'y a pas de friction. Nous les appelons les lois du mouvement de Newton.

La première loi de Newton est qu'il suffit d'appliquer une force à monnaie votre vitesse, de ne pas continuer à la même vitesse.

Alors pourquoi les vaisseaux spatiaux explorant le système solaire ont-ils besoin de propulseurs de toutes sortes ?

Le problème est de savoir avec quelle précision vous pouvez démarrer votre trajectoire. La précision nécessaire pour y arriver est littéralement non mesurable. En conséquence, certaines corrections de trajectoire sont nécessaires. Elles sont généralement petites, mais elles se produiront toujours.

Mais qu'en est-il des propulseurs ioniques et VASIMR et des choses comme ça qui sont censés accélérer le déplacement du système solaire ?

L'élément clé de cette question est "accélérer". Vous pouvez simplement accélérer et laisser votre vaisseau spatial rouler jusqu'à la destination, en ajustant légèrement la trajectoire. C'est ce que nous avons fait jusqu'à présent.

Nous découvrons et développons une gamme de technologies de propulseurs qui peuvent appliquer de très petites quantités de force pendant une longue période sans avoir besoin de beaucoup de carburant. Ils sont déjà utilisés pour les ajustements d'altitude sur les satellites, où la faible friction de l'atmosphère extérieure dégrade lentement leurs orbites. L'idée pour les voyages plus longs est que l'application continue d'une petite force pendant une longue période peut éventuellement vous permettre d'atteindre des vitesses plus élevées que celles que vous pourriez atteindre avec une seule accélération puissante. Une Ferrari accélérant dur pendant 4 secondes obtiendrait jusqu'à 60 mph. La petite berline de votre grand-mère accélère beaucoup plus lentement, mais elle peut confortablement atteindre 100 mph si vous lui donnez suffisamment de temps. Cela vous amènera à votre destination plus rapidement. . Bien sûr, il n'y a pas de freins dans l'espace, donc la seconde moitié du voyage est le moteur poussant la même quantité dans la direction opposée pour vous ralentir.

Alors que diriez-vous L'étendue? C'est censé être vraiment précis.

Ils utilisent le même principe d'appliquer une force continue pour les y amener plus rapidement. Vous remarquerez que les vaisseaux spatiaux basculent de bout en bout et que leur panache d'échappement est souvent dans la direction opposée à celle où ils se dirigent, car ils sont en train de décélérer pour y arriver.

Plus intéressant encore, leur entraînement (fictif) résout également un problème standard de voyage dans l'espace - comment gérer le fait de ne pas avoir de gravité. Notre corps ne s'en sort pas bien, et l'ISS dispose d'une gamme de systèmes d'exercices compliqués pour cela. Une proposition courante consiste à faire tourner le vaisseau spatial pour donner une force centripète équivalente à la gravité. Vous verrez cela sur tous ces films de SF avec des stations spatiales avec des anneaux. (Et ce qu'ils se trompent le plus, soit dit en passant, c'est que la surface extérieure de l'anneau est la étage. On y voit souvent des fenêtres et des gens qui regardent dehors. Non.) Le problème ici est que faire des corrections de cap à partir d'un navire en rotation est mathématiquement difficile.

Il y a une autre option cependant. La gravité n'est qu'une force. Si vous faites fonctionner votre propulseur en continu pour fournir une accélération de 1G, vous vous sentirez comme à la maison et l'arrière du vaisseau spatial est "vers le bas". Nous n'avons pas encore de propulseur capable de faire cela et de maintenir une consommation de carburant acceptable, mais la partie scientifique est solide. C'est l'existence de cette pulsion qui en fait de la science-fiction. Ironiquement, quoi L'étendue se trompe n'est pas le fait d'avoir de la gravité, c'est d'avoir des choses qui flottent comme si n'était pas la gravité!

L'espace est en grande partie vide, donc rien n'arrête ou ne ralentit un vaisseau spatial jusqu'à ce qu'il rencontre un corps orbital. C'est un peu comme lancer une balle dans le vide. Il n'y a aucune raison que cela s'arrête.

À la bonne trajectoire, un vaisseau spatial pourrait voyager ("côte") pour toujours.

Dans l'espace, vous n'avez besoin que de carburant pour changer votre vitesse. C'est aussi la raison pour laquelle le « kilométrage » pour les vaisseaux spatiaux est indiqué comme « delta-v », c'est-à-dire le changement total de vitesse que l'on peut obtenir avec les réserves de carburant restantes. Les vaisseaux spatiaux n'ont besoin de carburant que pour le lancement initial, les corrections de cap et pour ralentir à destination.

Une meilleure compréhension de la physique impliquée est requise ici, à la fois dans la question initiale et dans bon nombre des réponses ci-dessus, qui, à mon avis, n'ont pas suffisamment abordé le problème. Les objets dans l'espace orbiteront autour de la plus grande source gravitationnelle à proximité (bien que les forces d'autres objets distants jouent toujours un rôle). Les planètes et les comètes gravitent autour du soleil sur des orbites héliocentriques, tandis que la plupart des satellites en orbite autour de la terre (y compris la lune et certaines poussières spatiales) sont sur des orbites géocentriques.

La plupart des orbites sont elliptiques dans une certaine mesure : les orbites telles que la terre autour du soleil sont pour la plupart circulaires, tandis que les comètes sont généralement très elliptiques.

Il est plus pratique d'utiliser un système de coordonnées polaires lors de l'examen des orbites. Plus de détails peuvent être trouvés ici, mais les bases sont les suivantes:

En se concentrant sur un objet spécifique à titre d'exemple (comme la station spatiale internationale), deux forces sont responsables de la nature incurvée de l'orbite. À savoir:

Une force normale. C'est l'accélération due à la gravité, et est traitée comme une ligne droite entre le satellite et la terre. C'est cette force qui est responsable de la courbure de l'orbite autour du corps en son centre.

Une force tangentielle. C'est dans le sens de la marche.

Dans le cas d'un satellite lancé depuis la terre, la fusée accélère initialement verticalement depuis la surface. Cependant, peu de temps après le lancement, la fusée se courbe jusqu'à ce que (une fois dans l'espace) elle vole parallèlement à la surface de la Terre. Il continue ensuite à accélérer jusqu'à ce que la vitesse tangentielle soit suffisamment élevée pour l'empêcher de retomber sur terre. Généralement, une fois en orbite, les moteurs sont arrêtés : l'orbite est purement due à la conservation de la quantité de mouvement : j'expliquerai pourquoi ce n'est pas tout à fait vrai ci-dessous, mais cela est suffisant pour le moment.

Si la fusée continue d'accélérer (en raison de la poussée du moteur), l'orbite autour de la Terre deviendra plus elliptique, jusqu'à ce qu'elle atteigne finalement la vitesse de fuite et se déplace suffisamment vite pour échapper à l'orbite terrestre et devenir héliocentrique. Une fois en orbite autour du soleil, les moteurs sont à nouveau arrêtés : l'orbite est à nouveau purement due à la conservation de la quantité de mouvement.

Un tel satellite serait en orbite autour du soleil, mais avec une orbite qui serait très similaire à celle de la terre. Si le satellite/la sonde souhaite ensuite se rendre sur une autre planète (comme Mars), il accélérera à nouveau (les moteurs) pour agrandir l'orbite jusqu'à ce qu'il soit suffisamment proche de Mars pour être influencé par la gravité de cette planète. Pour orbiter réellement ou atterrir sur Mars, il doit ensuite décélérer (généralement en tournant jusqu'à ce que les moteurs soient tournés vers l'avant ou en utilisant des rétro-fusées) jusqu'à ce qu'il entre sur une orbite de Mars. Peut-être une meilleure explication (avec des images) est ici.

À ce stade, j'espère que cela explique les corps célestes plus grands : les planètes et les comètes orbitent autour du soleil, bien que ces dernières aient généralement des orbites très elliptiques. La nature «incurvée» des deux orbites est entièrement due à la gravité du soleil, ni les planètes ni les comètes n'ont besoin d'aucune poussée pour continuer leur chemin.

De même avec les fusées/satellites/la navette spatiale, aucune poussée de moteur supplémentaire n'est nécessaire pour continuer à orbiter autour de la terre : tous les films montrant des vaisseaux spatiaux avec des lueurs/flammes de moteur sont uniquement là pour des effets spéciaux (à moins que l'engin n'ajuste réellement son orbite).

Comme je l'ai mentionné plus haut, cette explication néglige un facteur : la traînée. Autour de la plupart des planètes (en particulier la Terre), il y a une atmosphère, constituée de particules de gaz. Dans le cas de la Terre, « l'espace » est généralement défini comme étant à environ 100 km au-dessus de la surface (la ligne de Kármán), mais la transition de « l'atmosphère » à « l'espace » n'est pas une ligne dure. Les particules atmosphériques autour de la Terre existent aussi haut que le bord de la thermosphère, à environ 690 km au-dessus de la surface. C'est en fait au-dessus de l'orbite de la lune, et bien au-dessus de la hauteur de la plupart des satellites en orbite géocentrique (comme l'ISS).

La signification de ceci est que lorsque le satellite orbite, il entre en collision avec ces particules atmosphériques. Ces collisions produisent une traînée, réduisant lentement la vitesse tangentielle et provoquant une décroissance lente de l'orbite jusqu'à ce qu'elle rentre dans l'atmosphère. C'est la raison pour laquelle les satellites finissent par retomber sur Terre : le premier satellite artificiel créé par l'homme (Spoutnik 1) n'est resté dans l'espace que 3 mois environ avant d'être brûlé et de rentrer dans l'atmosphère.

C'est donc là que se trouve la mise en garde : tous les satellites autour de la Terre (au-dessous d'environ 690 km) subissent une traînée et ont des orbites en déclin. Dans le cas de l'ISS (en orbite à environ 400 km), l'orbite se désintègre et la station a donc périodiquement besoin d'une « poussée » pour rester dans l'espace. Cette poussée était auparavant effectuée par la navette spatiale avant qu'elle ne soit retirée : après que la navette s'est amarrée à la station pour les transferts d'équipage/d'approvisionnement, elle tirait généralement ses moteurs pour fournir cette poussée afin de maintenir l'ISS sur une orbite stable. Ensuite, il se détacherait et reviendrait sur terre (en utilisant ses propulseurs pour un rétro-brûlage).

Une partie des plans récents de déclassement de l'ISS était due au fait qu'il n'y avait pas de remorqueur approprié pour le maintenir en orbite après le retrait de la navette : un de mes collègues a fait son doctorat sur l'analyse de la combustion de l'ISS à sa rentrée.

Ainsi, le seul moment où un vaisseau spatial a besoin d'utiliser ses moteurs dans l'espace est pour a) changer son orbite/voler vers une autre planète, ou b) surmonter la traînée atmosphérique pour empêcher la désintégration de l'orbite.

Le reste du temps, il roule moteur éteint.

Comme dernier point, l'espace au-dessus de 690 km n'est pas entièrement vide : des particules solaires et des morceaux de poussière sont présents dans tout le système solaire, au-delà de l'orbite de Pluton (voir Héliosphère). Voyager 1 et 2 ont tous deux quitté cette région. So even comets will experience some (negligible) drag: I include this point that 'space' isn't completely empty for completeness.


Meteoroid

Meteoroids are lumps of rock or iron that orbit the sun, just as planets, asteroids, and comets do. Meteoroids, especially the tiny particles called micrometeoroids, are extremely common throughout the solar system. They orbit the sun among the rocky inner planets, as well as the gas giants that make up the outer planets.

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Meteoroids are lumps of rock or iron that orbit the sun, just as planets, asteroids, and comets do. Meteoroids, especially the tiny particles called micrometeoroids, are extremely common throughout the solar system. They orbit the sun among the rocky inner planets, as well as the gas giants that make up the outer planets. Meteoroids are even found on the edge of the solar system, in regions called the Kuiper belt and the Oort cloud.

Different meteoroids travel around the sun at different speeds and in different orbits. The fastest meteoroids travel through the solar system at a speed of around 42 kilometers (26 miles) per second.

Many meteoroids are formed from the collision of asteroids, which orbit the sun between the paths of Mars and Jupiter in a region called the asteroid belt. As asteroids smash into each other, they produce crumbly debris&mdashmeteoroids. The force of the asteroid collision can throw the meteoroid debris&mdashand sometimes the asteroids themselves&mdashout of their regular orbit. This can put the meteoroids on a collision course with a planet or moon.

Other meteoroids are the debris that comets shed as they travel through space. As a comet approaches the sun, the &ldquodirty snowball&rdquo of the comet&rsquos nucleus sheds gas and dust. The dusty tail may contain hundreds or even thousands of meteoroids and micrometeoroids. Meteoroids shed by a comet usually orbit together in a formation called a meteoroid stream.

A very small percentage of meteoroids are rocky pieces that break off from the Moon and Mars after celestial bodies&mdashoften asteroids or other meteoroids&mdashimpact their surfaces. Meteoroid impacts are probably the largest contributor to &ldquospace weathering.&rdquo Space weathering describes the processes that act upon a celestial body that doesn&rsquot have an airy atmosphere, such as asteroids, many moons, or the planets Mars and Mercury. Meteoroids crash into these bodies, creating craters and throwing space dust (more meteoroids) back into the solar system.

Most meteoroids are made of silicon and oxygen (minerals called silicates) and heavier metals like nickel and iron. Iron and nickel-iron meteoroids are massive and dense, while stony meteoroids are lighter and more fragile.

Assessing the Impact

Meteoroids are generally as harmless as any other celestial body&mdashthey&rsquore specks of dust floating around the sun. Space agencies such as NASA fais monitor the movement of meteoroids, however, for two reasons: potential impact with spacecraft and potential impact with Earth.

The impact of even a micrometeoroid can damage the windows, thermal protection systems, and pressurized containers of spacecraft. This could endanger astronauts, result in the loss of valuable scientific instruments, and cost millions of dollars.

Engineers must prepare and equip spacecraft to avoid or withstand meteoroid impacts. To do this, they have classified three different &ldquometeoroid environments&rdquo: the sporadic environment, the shower environment, and the lunar environment.

The sporadic environment describes the threat of meteoroids created by asteroids or comets. Engineers must determine what area of the spacecraft is most vulnerable to sporadic meteoroids, and prepare stronger shielding mechanisms.

The shower environment describes the threat of meteoroid streams associated with comets passing through Earth&rsquos orbit. On Earth, these debris fields are associated with meteor showers. Engineers must be able to maneuver the spacecraft to take its most vulnerable areas out of the path of the meteoroid stream.

The lunar environment describes the threat of meteoroids to astronauts or facilities on the moon. Although there have been no long-term astronaut stays on the moon, engineers have designed space suits, vehicles, and habitats that can withstand meteoroid impacts.

When a meteoroid passes through Earth&rsquos atmosphere, it heats up due to air resistance. The heat causes gases around the meteoroid to glow brightly. This glowing meteoroid is called a meteor, sometimes nicknamed a &ldquoshooting star.&rdquo Most meteoroids that enter Earth&rsquos atmosphere disintegrate before they reach the ground. The pieces that do strike Earth's surface are called meteorites.

Both meteors and meteorites can become natural hazards to the communities they impact. Very large meteors called bolides may explode in the atmosphere with the force of 500 kilotons of TNT. These meteors and the shock waves they produce may cause burns and even death, as well as damage to buildings and crops. An actual impact&mdashwhere part of the space rock actually crashes into Earth&mdashcan be even more catastrophic. A single impact event about 65 million years ago, for instance, likely led to the extinction of the dinosaurs and almost every other form of life on Earth.


Astéroïdes et comètes

Asteroids and comets are bodies in our solar system that directly orbit the sun. They are comparatively smaller than planets. Here below know about them in detail:-

What are Comets?

Comets are icy bodies made of ice, gas, and dust. They exist beyond Neptune’s Orbit mostly in the Oort Cloud region. When they pass near to the sun they glow and release gas and dust. The glowing region of it called “Coma”.

When they reach near to sun the solar wind exerts pressure on the glowing released gases and dust then it creates glowing “Tails”. The Tails could be millions of Kilometers large. There are two types of tails created in a comet, Gas tail and Dust tail. You must be willing to know more about this astonishing celestial body.

What are Asteroids?

Asteroids are minor planets orbit around the sun. They are mostly made of rocks and minerals. There are millions of asteroids in our solar system. Most of them exist in the “Asteroid Belt” region between the orbit of Mars and Jupiter.

There are others such as ‘Near Earth Asteroids’ and ‘Trojan Asteroids’ including ‘Main Belt Asteroids’. Their size can range from few meters to 1000 kilometers. There are different types of asteroids, such as C type, S type, M type, and others.

Difference between Comets and Asteroids

Here are some important difference between Comets and Asteroids:-

Comètes Astéroïdes
They are mostly made of Ice, Gas, and Dust particles. They are mostly made of Minerals and Rocks.
Usually small in size and range from 100 meters to 30 kilometers (nucleus size). They may vary from 1 meter to 1000 kilometers in size.
Comets produce Coma and Tails. They do not show Coma and Tails.
Most of them exist beyond Neptune’s orbit. Most of them exist in the Asteroid belt region (between the orbit of Mars and Jupiter).
As they locate farther their orbital period could be from 70 years to 100,000 years or even more. They are near to Sun so their orbital period probably near or below 100 years.


Meteoroids, Meteors and Meteorites

The Solar System not only consists of planets and satellites but also many other objects such as asteroids, comets and meteoroids.

Astéroïdes are celestial bodies orbiting the Sun, and they are made of rock or metal (mostly iron) or a combination of the two. Most asteroids orbit the Sun in a ring located between Mars and Jupiter however, some orbit in other places. Because of the gravitational interactions with both Jupiter and the Sun, these asteroids never managed to assemble, stick together and form a planet like the Earth.

Comètes orbit the Sun in a much different way. They have elliptical (oval shaped) orbits, which bring lead from the outer reaches of the Solar System close to the Sun and then back out again. Comets are made up of rocks, cemented together by ice. As they near the Sun, the ice on the surface begins to melt, giving them a huge characteristic tail of water, steam and dust.

The space between our planets is populated by billions of smaller particles, which orbit around the Sun. They are called meteoroids, and according to the International Astronomical Union, they are larger than a micron (a thousandth of a millimetre) and smaller than a meter in diameter.

UNE météore is the flash of light that we see in the night sky when a small chunk of interplanetary debris burns up as it passes through our atmosphere, also known as a shooting star. Most meteoroids that enter the Earth&rsquos atmosphere are so small that they vaporise completely and never reach the planet&rsquos surface.

These meteors come from meteoroids, there are three main sources of meteoroids. Many are left over from the dust that formed the Solar System. Others are fragments of asteroids, broken off in collisions. Huge meteor showers, caused by many meteoroids entering the atmosphere in one go, are caused by comets. They occur when the Earth’s atmosphere passes through a stream of small particles left behind in the comet’s tail.

If any part of a meteoroid survives the fall through the atmosphere and lands on Earth, it is called a météorite. Although majority of the meteorites are very small, their size can range from about a fraction of a gram (the size of a pebble) to 100 kilograms or more (the size of a huge, life-destroying boulder).

Although active processes on Earth’s surface quickly destroy the impact craters formed by meteorites, about 190 terrestrial impact craters have been identified so far. These range in diameter from a few tens of meters up to about 300 km, and they range in age from the recent times to more than two billion years. The discovery of a 180-km wide crater in Mexico is suggested to be responsible for the extinction of dinosaurs over 66 million years ago.

Preparation

For the comet demonstration, students will need to mix small pieces of gravel and/or sand with water in a cup (or another suitable mould). This should then be frozen before the activity starts.

The students should complete their worksheets by answering each question.

Meteoroids, Asteroids and Comets

Ask the students to name the objects that may be found in the Solar System and list them on a board. Tell the students that the main topic of the lesson is Meteors/Shooting Stars.

Pass around the rocks, explaining that they symbolise asteroids. Explain what an asteroid is using the background information and the following image (Asteroid Gaspra).

Pass the comets around the class so the students can see what it is made of. Explain what a comet is using the background information and the image (Comet ISON). You may wish to demonstrate how the tail is formed by slowly sliding it across a warm desk and looking at the tail that forms.


(Image note: The coloured blobs are stars – the different colours are because of the way the image was taken)

Explain what a meteoroid is. Explain that many meteoroids are simply small pieces left over from the formation of the Solar System, which did not get formed into planets.

Ensuring that the students are wearing safety goggles and have been warned of the dangers of sharp fragments, ask them to knock the ‘asteroid’ rocks together to see how meteoroids are formed from asteroids.

Show them how the comet has now melted and that the small rock fragments inside it have become meteoroids.

Météores

Ask the students if they have ever heard of shooting stars, or if anyone has ever seen one. If anyone knows what they are, ask them to try and explain.

Explain that meteoroids move incredibly fast, and the Earth also orbits the Sun at a high speed. So if a meteoroid hits Earth, it will be moving very fast. Impact speeds can be up to 70 kilometres per second, which is the equivalent to 150,000 miles per hour or 250,000 kilometres per hour. This is the equivalent of flying round the equator 8 times every hour.
When an object travelling so fast hits our atmosphere, the air resistance is massive (students may be able to relate this to the force felt in a car when driving with the windows down). The immense force causes the meteorite to burn, making it a meteor.

Tell the class that very few of the meteors formed are seen. Ask them to think about why this is the case. (70% of Earth’s surface area consists of oceans, with no one living on them, and during the day time, meteors cannot usually be seen).

Ask the students why they are referred to as shooting stars.
Discuss with the class what people in the past may have thought shooting stars were. (Weather event like lightning, magic/mythical origins, etc.)

Meteorites

Explain that sometimes meteorites do not completely burn up in the atmosphere, and can ‘land’ on Earth. A meteor that does this is known as a meteorite. Show the class the photograph of a meteorite.

This meteorite was found in a Saudi Arabian Desert. Notice how it stands out against the yellow rocks. Explain to the class how it is much easier to find meteorites in places where they stand out. Ask the students to discuss where it would be easy and difficult to find meteorites. (Easy – deserts, plains, sand dunes and on ice in Antarctica. Difficult – forests, lakes and seas).

Some meteorites are large enough and travel fast enough to create a crater on Earth when they impact. Ask the class what would the effect size be of a crater caused by a meteor. (Mass, impact speed, impact direction, type of ground it lands on).


‘Meteor Crater’ in Arizona, USA. It was the first in the world to be positively identified as a meteor crater.

It is possible to recall the extinction of the dinosaurs by the dust cloud from a meteor strike if the class has previously learned about this.

Case Study – Chelyabinsk Meteor

Watch the following video of the Chelyabinsk Meteor in Russia in 2013:
www.youtube.com/watch?v=ztrU90Ub4Uw
Discuss how it was bright enough to be seen during the day – try to relate the brightness to the speed and size of the meteor. It was roughly 20 meters in diameter and travelling at 60,000 km/h (40,000 mph), with a weight of 10,000 tonnes.

The video may not be suitable for younger children.
Explain to the class the dangers of meteor strikes. They have an immense amount of energy and can cause massive destruction. Watch the following video of the shockwave caused by the meteor explosion:&t=106s

Explain that the shockwave was caused by when the meteor exploded approximately 25 km above the Earth’s surface. The shockwave reached the people much after they saw the light because of the difference between the speeds of light and sound. Explain that the shockwave caused windows to shatter, and 1,500 people needed hospital treatment for injuries (mostly because of broken glass from windows).


Image: a small meteorite – a fragment of the Chelyabinsk Meteor after it exploded


Voir la vidéo: Les scientifiques ont découvert que Jupiter fait quelque chose dinhabituel qui affecte la terre! (Juillet 2021).