Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par Jeuf » 22 août 2024, 19:28

energy_isere a écrit :
22 août 2024, 10:34
La sonde spatiale Juice a réussi une "première mondiale" en frôlant la Lune puis la Terre pour se propulser vers Vénus
L'Agence spatiale européenne s'est félicité de l'accomplissement de cette manœuvre. L'engin a pour destination finale Jupiter, en 2031.


Juice doit observer les lunes glacées de Jupiter à la recherche de traces d'une vie extraterrestre, à 800 millions de kilomètres de notre atmosphère.
https://www.francetvinfo.fr/sciences/es ... 35945.html
ça veut dire prendre de l'énergie aux planètes? de rotation sur elle-même ou autour du soleil?
En sur-exploitant ces énergies cosmiques et à priori immuables, on risque de modifier l'environnement de façon irréversible.

Si c'est la rotation sur son axe, la valeur est de 2.10^29J pour la Terre, me dit une page internet.

5 milliard de milliards de tonnes équivalent pétrole si je ne me trompe pas à la conversion.

C'est aussi une grosse source potentielle d'énergie, à peine utilisée si ce n'est pour ces envois. Tant pis pour les horizons cosmiques immuables.
Comment la capter sur Terre? avec des pendules de Foucault géants et très lourds près des pôles, dont on récupèrerait l'énergie de lente rotation apparente dans un rotor... (considération assez terre à terre pas abordée dans cette vidéo de Balade mentale, qui nous emmène beaucoup plus loin avec ce pendule : https://www.youtube.com/watch?v=4NYYrfFH3XM)

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par GillesH38 » 22 août 2024, 19:33

l'énergie n'est pas empruntée à la rotation mais à la révolution orbitale. La planète est légèrement "freinée" (en fait paradoxalement elle accélére mais se rapproche un peu du Soleil, la perte d'énergie potentielle est le double du gain d'énergie cinétique, donc ça correspond bien à une perte d'énergie au total). Pareil pour la Lune qui se rapproche un tout petit peu de la Terre.

Mais c'est infime, le ratio est de l'ordre du rapport de la masse de la sonde à la masse de la planète.
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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par energy_isere » 22 août 2024, 21:36

A Jeuf,
ca ne pique pas d'energie à la rotation de la terre sur son axe. Ca en pique à la Terre tournant autour du soleil. ( +1 avec Gillesh38 )

Et pour que ca marche il convient d'arriver du bon coté par rapport à la planète sur son orbite. Si on passe du mauvais coté au contraire ca décélère la sonde.

voir le gif animé sur la page wikipedia qui montre les deux cas :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Assistanc ... 7espace%20(sonde%20spatiale%2C%20satellite

d'ailleurs la page est à jour car il est bien mentionné cette manœuvre pour la sonde Juice ayant eu lieu !

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par GillesH38 » 22 août 2024, 21:59

exactement, c'est analogue au choc d'une balle sur une raquette : si la raquette est immobile (= dans le référentiel de la raquette) la balle a la meme vitesse avant et après le choc (si on néglige les frottements) mais si la raquette est en mouvement, la balle peut accélérer ou décélérer suivant que le mouvement de la raquette est en sens inverse ou dans le même sens que le mouvement de la balle.
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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par Glycogène » 22 août 2024, 22:13

Sinon, on a profité de ces 2 survols pour calibrer le radar de la sonde, car il est bien perturbé par les autres équipements (non, on n'a pas pu faire une antenne à la taille idéale (fréquence : 9 MHz) et loin des perturbations EM...). Je n'ai pas d'info si la calibration s'est bien passée, mais il y aura d'autres survols de la terre pour tester.

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par Jeuf » 22 août 2024, 23:58

comme quoi on s'aide bien sur oléocene
sinon trois questions
ça marche théoriquement le pendule de foucault pour capter l'énergie de rotation de la terre? bien sur entretenir le mouvement du gros et lent pendule risque de consommer plus que ce qu'on récupère
La valeur de l'énergie était donnée, quelle est celle de la révolution de la terre?
Comment la récupérer, celle là, théoriquement, pour des usages terrestres?

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par Jeuf » 23 août 2024, 00:07

Jeuf a écrit :
22 août 2024, 23:58
comme quoi on s'aide bien sur oléocene
sinon trois questions
ça marche théoriquement le pendule de foucault pour capter l'énergie de rotation de la terre? bien sur entretenir le mouvement du gros et lent pendule risque de consommer plus que ce qu'on récupère
La valeur de l'énergie était donnée, quelle est celle de la révolution de la terre?
Comment la récupérer, celle là, théoriquement, pour des usages terrestres?
bah mais si je sais la calculer, c'est l'énergie de la chute libre de la terre vers le soleil, enfin son énergie cinétique est égale à son énergie potentiel de pesanteur, du moins j'imagine
Mince il me manque quelques bases
comment calculer ça?
En terminal, on voit la force de gravité qui dépend de la constante universelle...constante x produit des masse divisé par distance au carré (cette formule ne m'a pas servi depuis!)
De là l'énergie de révolution vaut cette force , fois la distance terre-soleil? :-s :-s :-s

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par energy_isere » 23 août 2024, 00:35

Jeuf a écrit :
23 août 2024, 00:07

ça marche théoriquement le pendule de foucault pour capter l'énergie de rotation de la terre? bien sur entretenir le mouvement du gros et lent pendule risque de consommer plus que ce qu'on récupère
Non je ne pense pas. Jamais entendu parler de ca pendant mes études ni depuis 40 ans.

Si ca marchait il y aurait bien évidemment une vidéo youtube pour en parler et expliquer ........
Jeuf a écrit :
22 août 2024, 23:58

La valeur de l'énergie était donnée, quelle est celle de la révolution de la terre?
ma réponse : energie = 1/2mV^2 avec m masse de la Terre = 5.97x10^24 kg , V vitesse orbitale autour du soleil = environ 30 km/s

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par Glycogène » 23 août 2024, 00:50

Jeuf a écrit :
23 août 2024, 00:07
son énergie cinétique est égale à son énergie potentiel de pesanteur, du moins j'imagine
Ben non. La Terre a une énergie cinétique Ec sur son orbite + une énergie potentielle de pesanteur par rapport au soleil Ep. Si on arrête la Terre, il reste l'énergie potentielle (et la Terre tomberait sur le soleil, avec une vitesse finale différente de la vitesse orbitale). Et si on supprime le soleil d'un coup, il reste l'énergie cinétique.
Avec la gravitation entre 2 corps, la particularité est que pour chacun des corps, Ec + Ep = constante, mais Ec est différent de Ep.
Jeuf a écrit :
23 août 2024, 00:07
De là l'énergie de révolution vaut cette force , fois la distance terre-soleil?
Non, car la force varie en fonction de la distance entre les masses.
Il faut donc faire l'intégrale de Ms.Mt.G.dr/r² de Rs+Rt à Rorbite.
En plus on n'intègre pas une force, mais le travail de la force (d'où le dr).
Pour comparer l'énergie potentielle entre plusieurs étoiles (ou plusieurs planètes si on étudie des satellites), on prend comme convention que l'énergie potentielle loin de toute étoile/planète est 0 : Ep(infini) = 0. D'où une Ep négative : Ep(r) = - Ms.Mt.G/r

L'énergie cinétique de la Terre vaut Ec = 1/2 Mt.v²
Sur une orbite circulaire, v = constante = 2.Pi.Rorbite/T , T = 1 an
D'après la 3e loi de Kepler : T² / Rorbite^3 = 4.Pi²/G.Ms
D'où v² = G.Ms/Rorbite
et Ec = 1/2 Mt.Ms.G/Rorbite = -1/2 Ep

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par GillesH38 » 23 août 2024, 06:39

Jeuf a écrit :
22 août 2024, 23:58
comme quoi on s'aide bien sur oléocene
sinon trois questions
ça marche théoriquement le pendule de foucault pour capter l'énergie de rotation de la terre?
euh non, le pendule de Foucault ne produit aucun travail, ce qui le fait tourner c'est la force de Coriolis qui est perpendiculaire à la vitesse (comme la force magnétique) et donc ne travaille pas. Elle change juste la direction de la vitesse sans fournir d'énergie cinétique, tu n'as toujours que celle que tu as donné au départ (moins les frottements ...). Au contraire un pendule de Foucault consomme de l'énergie pour compenser les frottements.

Le problème de l'énergie de rotation c'est la conservation du moment cinétique (une quantité différente de l'énergie), il faut un autre corps pour emporter le moment cinétique. Si tu as un volant d'inertie qui tourne, c'est l'interaction avec l'extérieur (couple) qui se charge d'évacuer le moment cinétique. Pour la Terre sur son orbite ou en rotation, il n'y a pas d'autres corps évident où déposer le moment cinétique, à part un pour la rotation terrestre... c'est la Lune, via les marées. Et de fait l'énergie marémotrice est effectivement une utilisation de l'énergie de rotation de la Terre et du mouvement orbital de la Lune , mais c'est très peu d'énergie qui est récupérable de façon économique.
Zan, zendegi, azadi. Il parait que " je propage la haine du Hamas".

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par Jeuf » 23 août 2024, 13:50

GillesH38 a écrit :
23 août 2024, 06:39
Jeuf a écrit :
22 août 2024, 23:58
comme quoi on s'aide bien sur oléocene
sinon trois questions
ça marche théoriquement le pendule de foucault pour capter l'énergie de rotation de la terre?
euh non, le pendule de Foucault ne produit aucun travail, ce qui le fait tourner c'est la force de Coriolis qui est perpendiculaire à la vitesse (comme la force magnétique) et donc ne travaille pas. Elle change juste la direction de la vitesse sans fournir d'énergie cinétique, tu n'as toujours que celle que tu as donné au départ (moins les frottements ...). Au contraire un pendule de Foucault consomme de l'énergie pour compenser les frottements.

Le problème de l'énergie de rotation c'est la conservation du moment cinétique (une quantité différente de l'énergie), il faut un autre corps pour emporter le moment cinétique. Si tu as un volant d'inertie qui tourne, c'est l'interaction avec l'extérieur (couple) qui se charge d'évacuer le moment cinétique. Pour la Terre sur son orbite ou en rotation, il n'y a pas d'autres corps évident où déposer le moment cinétique, à part un pour la rotation terrestre... c'est la Lune, via les marées. Et de fait l'énergie marémotrice est effectivement une utilisation de l'énergie de rotation de la Terre et du mouvement orbital de la Lune , mais c'est très peu d'énergie qui est récupérable de façon économique.
Je parlais de récupération d'énergie théorique , en physique ; bien sûr que récupérer l'énergie de rotation apparente du pendule de Foucault ne serait pas viable économiquement.
Si au lieu d'une poids au bout d'un cable, on met un gros triangle qui se balance (sans perdre d'énergie) sur un axe horizontal en hauteur, axe lui-même monté sur rotor, dans un monde sans frottement, cet axe devrait faire tourner son rotor (très lentement, avec un tour par jour près du pôle, mais c'est rattrapé par des engrenages multiplicateurs, qui seraient sans frottement non plus). C'est un peu comme ça que je voyais cette machine théorique.
Ceci dit, je ne suis pas sûr de comprendre la réponse.

Pour l'énergie de révolution de la terre, chat GPT me donne 2. 10^33 J en additionnant énergie cinétique et potentiel de pesanteur. En effet, d'abord on arrête la terre ça fait de l'énergie, ensuite elle tombe et ça en fait d'autre.
Quoique la chute devrait avoir lieu en même temps progressivement, en même temps que le ralentissement, c'est pourquoi je supposais qu'énergie cinétique = énergie de pesanteur...(Et cette énergie est très inférieure à celle de libération, sinon on serait sur une planète errante.)
Olàlà, je n'y comprends plus rien en physique de base, je vais cesser de me poser des questions et prendre ma retraite.

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Message par GillesH38 » 23 août 2024, 14:02

Jeuf a écrit :
23 août 2024, 13:50
GillesH38 a écrit :
23 août 2024, 06:39
Jeuf a écrit :
22 août 2024, 23:58
comme quoi on s'aide bien sur oléocene
sinon trois questions
ça marche théoriquement le pendule de foucault pour capter l'énergie de rotation de la terre?
euh non, le pendule de Foucault ne produit aucun travail, ce qui le fait tourner c'est la force de Coriolis qui est perpendiculaire à la vitesse (comme la force magnétique) et donc ne travaille pas. Elle change juste la direction de la vitesse sans fournir d'énergie cinétique, tu n'as toujours que celle que tu as donné au départ (moins les frottements ...). Au contraire un pendule de Foucault consomme de l'énergie pour compenser les frottements.

Le problème de l'énergie de rotation c'est la conservation du moment cinétique (une quantité différente de l'énergie), il faut un autre corps pour emporter le moment cinétique. Si tu as un volant d'inertie qui tourne, c'est l'interaction avec l'extérieur (couple) qui se charge d'évacuer le moment cinétique. Pour la Terre sur son orbite ou en rotation, il n'y a pas d'autres corps évident où déposer le moment cinétique, à part un pour la rotation terrestre... c'est la Lune, via les marées. Et de fait l'énergie marémotrice est effectivement une utilisation de l'énergie de rotation de la Terre et du mouvement orbital de la Lune , mais c'est très peu d'énergie qui est récupérable de façon économique.
Je parlais de récupération d'énergie théorique , en physique ; bien sûr que récupérer l'énergie de rotation apparente du pendule de Foucault ne serait pas viable économiquement.
Si au lieu d'une poids au bout d'un cable, on met un gros triangle qui se balance (sans perdre d'énergie) sur un axe horizontal, axe lui-même monté sur rotor, dans un monde sans frottement, cet axe devrait faire tourner son rotor (très lentement, avec un tour par jour près du pôle, mais c'est rattrapé par des engrenages multiplicateurs, qui seraient sans frottement non plus). C'est un peu comme ça que je voyais cette machine théorique.
Ceci dit, je ne suis pas sûr de comprendre la réponse.
ben non, pour le faire se balancer tu es obligé de lui donner de l'énergie initialement (cinétique en le lançant ou potentielle en le soulevant de sa position d'équilibre), et tu ne feras que récupérer l'énergie que tu lui as donnée au départ, au mieux.


Pour l'énergie de révolution de la terre, chat GPT me donne 2. 10^33 J en additionnant énergie cinétique et potentiel de pesanteur. En effet, d'abord on arrête la terre ça fait de l'énergie, ensuite elle tombe et ça en fait d'autre.
Quoique la chute devrait avoir lieu en même temps progressivement, en même temps que le ralentissement, c'est pourquoi je supposais qu'énergie cinétique = énergie de pesanteur...(Et cette énergie est très inférieure à celle de libération, sinon on serait sur une planète errante.)
Olàlà, je n'y comprends plus rien en physique de base, je vais cesser de me poser des questions et prendre ma retraite.
tu ne peux pas arrêter la terre comme ça, ça viole la conservation de la quantité de mouvement et du moment cinétique. Ce que tu peux dissiper c'est un mouvement RELATIF, par exemple une voiture qui avance par rapport au sol. En s'arrêtant elle transfère intégralement sa quantité de mouvement au sol mais elle dissipe une partie de son énergie.

Lorsque tu as un système de points matériels, tu peux décomposer l'énergie cinétique totale en une somme de deux termes Ec = 1/2 M Vg^2 + Ec* (théorème de Koenig)

le premier terme 1/2 M Vg^2 correspond au mouvement d'ensemble associé au centre de masse G, de vitesse Vg, et à la masse totale du système. Ce terme est conservé, donc inutilisable à quoi que ce soit, car M et Vg restent constants quoi que tu fasses. Tu ne peux pas y toucher, tu ne peux rien en sortir.

Le 2e terme, Ec* est l'énergie cinétique relative des particules les unes par rapport aux autres et en principe tu peux l'utiliser et le transformer en autre chose. C'est en particulier le cas de l'énergie de rotation... mais il y a le problème qu'il y a aussi une quantité conservée, le moment cinétique, que tu ne peux pas toucher non plus. Donc ce n'est pas non plus utilisable "comme ça" , il faut arriver à récupérer l'énergie sans faire changer le moment cinétique ce qui n'est pas toujours possible.

Comme je disais, c'est possible dans certains cas comme la Terre et la Lune qui tournent à des vitesses différentes, elles peuvent échanger du moment cinétique en harmonisant leur rotation (la terre ralentit et la Lune s'éloigne) ce qui en principe peut dissiper de l'énergie en conservant le moment cinétique. Les marées ont effectivement cet effet, mais c'est tres long (le Soleil disparaitra avant que les rotations s'équilibrent). Si la rotation et la révolution ont lieu en même temps (ce qui est déjà le cas pour la Lune) alors le système se bloque dans cette position et plus aucune extraction d'énergie n'est possible.

Bref si tu ne veux pas te remettre à la physique, contente toi de retenir que toutes les énergies ne sont pas forcément utilisables, il y a d'autres lois de conservation qui limitent les transformations possibles (et pour l'utilisation de la chaleur, il y a aussi le second principe mais c'est encore une autre histoire).
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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par energy_isere » 23 août 2024, 14:33

GillesH38 a écrit :
23 août 2024, 06:39
Pour la Terre sur son orbite ou en rotation, il n'y a pas d'autres corps évident où déposer le moment cinétique, à part un pour la rotation terrestre... c'est la Lune, via les marées. Et de fait l'énergie marémotrice est effectivement une utilisation de l'énergie de rotation de la Terre et du mouvement orbital de la Lune , mais c'est très peu d'énergie qui est récupérable de façon économique.
On a quand même fait le barrage marémoteur de la Rance. Cocorico.
il produit 500 GWh par an. ;-)

https://www.edf.fr/usine-maremotrice-ra ... lectricite

En Corée du Sud ils ont fait la centrale de Sihwa qui produit un peu plus à l'année avec 540 GWh

https://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_ ... e_de_Sihwa

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par energy_isere » 07 sept. 2024, 16:52

BepiColombo survole Mercure et photographie la planète

par Brice Louvet, 6 septembre 2024

La mission BepiColombo est le fruit d’une collaboration ambitieuse entre l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’agence spatiale japonaise (JAXA) et elle a récemment marqué une étape décisive dans son périple vers la planète Mercure. En effet, lors de son quatrième survol de la planète la plus proche du Soleil, la sonde a réalisé une manœuvre audacieuse : s’approcher de manière significative de la surface de la planète au-delà des limites initialement prévues. Cette décision, dictée par la nécessité d’ajuster sa trajectoire suite à des problèmes de propulsion, s’est révélée être une aubaine pour les scientifiques en offrant une opportunité unique d’obtenir des images inédites de notre mystérieuse voisine cosmique.

Image

..............................
https://sciencepost.fr/bepicolombo-surv ... re-photos/

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Re: Exploration spatiale dans le système solaire (hors Lune)

Message par energy_isere » 09 sept. 2024, 22:07

Un astéroïde d'environ 1 m de diamètre fonçant vers la Terre a été repéré quelques heures avant l'impact. iI a terminé sa course vers les Philippines et a été filmé :

https://www.boursorama.com/videos/actua ... 38237326bb

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