Revenir sur Terre sans vaisseau

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Message le Ven 11 Sep 2020 - 23:26


Bonjour,

J'ai une question un peu bête, qui m'est venue suite au visionnage du film Gravity.

Un astronaute doit retourner sur Terre avec une capsule de retour. 

Mais imaginons que l'astronaute se trouve seul dans l'espace avec sa combinaison. S'il donne un peu de propulsion en direction de la Terre, il devrait fatalement pouvoir être attiré par la gravitation terrestre et tomber sur Terre non ? Dans ce cas, est-ce qu'on aurait aussi ces histoires de frottement comme c'est le cas lorsque des vaisseaux ou des astéroïdes entrent dans l'atmosphère ?

Pouvez-vous m'éclairer ?

Merci beaucoup !


Dernière édition par kentuk le Sam 12 Sep 2020 - 10:51, édité 1 fois

kentuk

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Message le Sam 12 Sep 2020 - 0:00


Imaginons qu'il arrive à se freiner assez pour pouvoir rentrer dans l'atmosphère, il brûlerait car il arrive a une trop grand vitesse et que la combinaison n'est pas faites pour une rentrée atmosphérique.
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Message le Sam 12 Sep 2020 - 0:17


Si il est en orbite on est d'accord c'est mort.
Mais admettons qu'il arrive à annuler sa vitesse, est-ce que ça pourrait marcher ?

Autrement dit: ce que Baumgartner a fait en 2012 à 40km, est-ce que c'est faisable depuis 100km ou plus ? sceptique
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Message le Sam 12 Sep 2020 - 2:26


@neo13006 a écrit:Si il est en orbite on est d'accord c'est mort.
Mais admettons qu'il arrive à annuler sa vitesse, est-ce que ça pourrait marcher ?

Autrement dit: ce que Baumgartner a fait en 2012 à 40km, est-ce que c'est faisable depuis 100km ou plus ? sceptique

Baumgartner?

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Message le Sam 12 Sep 2020 - 9:39


@kentuk a écrit:Bonjour,

J'ai une question un peu bête, qui m'est venu suite au visionnage du film Gravity.

Un astronaute doit retourner sur Terre avec une capsule de retour. 

Mais imaginons que l'astronaute se trouve seul dans l'espace avec sa combinaison. S'il donne un peu de propulsion en direction de la Terre, il devrait fatalement pouvoir être attiré par la gravitation terrestre et tomber sur Terre non ? Dans ce cas, est-ce qu'on aurait aussi ces histoires de frottement comme c'est le cas lorsque des vaisseaux ou des astéroïdes entrent dans l'atmosphère ?

Pouvez-vous m'éclairer ?

Merci beaucoup !
premièrement , si tu es en orbite et que tu veux rentrer sur terre, tu dois surtout pas pousser vers la terre mais vers l'avant. un objet (ou humain) en orbite  comme étant en équilibre entre la force de gravité de la terre qui l'attire et la force centrifuge qui l'en éloigne. imagine que tu fasses tourner une masse attachée a un fil, si tu réussis a taper sur la masse de l’extérieur vers l’intérieur , déjà félicitation parce que c'est pas facile,  mais ensuite  tu vas réduire la longueur de fil tendu mais tu auras toujours la même vitesse donc la masse va faire un peut de tout droit, retendre le fil et continuer a tourner fil tendu. en orbite c'est un peu différent, on va réduire le périgée et augmenter l'apogée https://venautics.space/complement/bases-de-la-mecanique-orbitale/orbite-elliptique/. si tu diminues assez le périgée pour faire une rentrée atmosphérique tu auras plus d’énergie .
par contre si tu tapotes a l'avant de ta masse, tu vas la ralentir et elle va se baisser. en orbite, si tu pousses vers l'avant (tu ralentis) tu vas diminuer ton périgée jusqu’à ce qu'il soit dans l’atmosphère et diminuer ton énergie.

une rentrée atmosphérique c'est toujours une question d’énergie. en objet en orbite basse se balade a plus de 7,6km/s (28 000km/h = -557 points sur le permis) . si on voulait annuler cette vitesse avec des moteurs, il fraudait littéralement une fusée (le rôle d'une fusée est de faire passer le satellite de la vitesse 0km/h a la vitesse orbital). on préfère donc utiliser les frottements atmosphérique ce qui veut dire transformer l’énergie cinétique en énergie thermique. or un humain a un rapport masse/surface assez important donc l’énergie est concentrée sur une surface réduite et donc ça chauffe ... beaucoup, bref il serait incinéré.  

s'il réussi a annuler sa vitesse (comment?) avant de tomber a la verticale dans l’atmosphère , il aurait beaucoup moins d’énergie (d'ailleurs au moment initial il n'en a pas) mais selon l'altitude a laquelle il se trouve, il va accélérer dans une chute verticale. par exemple si tu es au niveau de l'iss (~400km d'altitude) tu auras une vitesse d'environ 2km/s au moment de rentrer dans les couches denses de l’atmosphère. le problème c'est qu'en pénétrant l’atmosphère a la verticale tu entreras plus vite dans des couches plus denses, mais vu que tu as environ 16 fois moins d’énergie (vitesse au carré) que en orbite, c'est déjà mieux. 

Je sais qu'il y a eu (a l’époque Apollo de mémoire) des projet de bouclier thermique individuel. qui permettrait aux astronautes de rentrer sur terre sans capsule.
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Message le Sam 12 Sep 2020 - 10:00


@phenix a écrit:

Je sais qu'il y a eu (a l'epoque appolo de memoire) des projet de bouclier thermique individuel. qui permetrait au astronaute de rentré sur terre sans capsule.

General Electric MOOSE 
Space General FIRST
Douglas PARACONE
...

Voir ici : http://www.astronautix.com/r/rescue.html

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Message le Sam 12 Sep 2020 - 11:02


@TeraTak a écrit:Imaginons qu'il arrive à se freiner assez pour pouvoir rentrer dans l'atmosphère, il brûlerait car il arrive a une trop grand vitesse et que la combinaison n'est pas faites pour une rentrée atmosphérique.

@neo13006 a écrit:Si il est en orbite on est d'accord c'est mort.
Mais admettons qu'il arrive à annuler sa vitesse, est-ce que ça pourrait marcher ?

Autrement dit: ce que Baumgartner a fait en 2012 à 40km, est-ce que c'est faisable depuis 100km ou plus ? sceptique

Voilà, c'était ma question  happy1

@Orl8829 a écrit:
@neo13006 a écrit:Si il est en orbite on est d'accord c'est mort.
Mais admettons qu'il arrive à annuler sa vitesse, est-ce que ça pourrait marcher ?

Autrement dit: ce que Baumgartner a fait en 2012 à 40km, est-ce que c'est faisable depuis 100km ou plus ? sceptique

Baumgartner?

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@phenix a écrit:
@kentuk a écrit:Bonjour,

J'ai une question un peu bête, qui m'est venu suite au visionnage du film Gravity.

Un astronaute doit retourner sur Terre avec une capsule de retour. 

Mais imaginons que l'astronaute se trouve seul dans l'espace avec sa combinaison. S'il donne un peu de propulsion en direction de la Terre, il devrait fatalement pouvoir être attiré par la gravitation terrestre et tomber sur Terre non ? Dans ce cas, est-ce qu'on aurait aussi ces histoires de frottement comme c'est le cas lorsque des vaisseaux ou des astéroïdes entrent dans l'atmosphère ?

Pouvez-vous m'éclairer ?

Merci beaucoup !
premièrement , si tu es en orbite et que tu veux rentrer sur terre, tu dois surtout pas pousser vers la terre mais vers l'avant. un objet (ou humain) en orbite  comme étant en équilibre entre la force de gravité de la terre qui l'attire et la force centrifuge qui l'en éloigne. imagine que tu fasses tourner une masse attachée a un fil, si tu réussis a taper sur la masse de l’extérieur vers l’intérieur , déjà félicitation parce que c'est pas facile,  mais ensuite  tu vas réduire la longueur de fil tendu mais tu auras toujours la même vitesse donc la masse va faire un peut de tout droit, retendre le fil et continuer a tourner fil tendu. en orbite c'est un peu différent, on va réduire le périgée et augmenter l'apogée https://venautics.space/complement/bases-de-la-mecanique-orbitale/orbite-elliptique/. si tu diminues assez le périgée pour faire une rentrée atmosphérique tu auras plus d’énergie .
par contre si tu tapotes a l'avant de ta masse, tu vas la ralentir et elle va se baisser. en orbite, si tu pousses vers l'avant (tu ralentis) tu vas diminuer ton périgée jusqu’à ce qu'il soit dans l’atmosphère et diminuer ton énergie.

une rentrée atmosphérique c'est toujours une question d’énergie. en objet en orbite basse se balade a plus de 7,6km/s (28 000km/h = -557 points sur le permis) . si on voulait annuler cette vitesse avec des moteurs, il fraudait littéralement une fusée (le rôle d'une fusée est de faire passer le satellite de la vitesse 0km/h a la vitesse orbital). on préfère donc utiliser les frottements atmosphérique ce qui veut dire transformer l’énergie cinétique en énergie thermique. or un humain a un rapport masse/surface assez important donc l’énergie est concentrée sur une surface réduite et donc ça chauffe ... beaucoup, bref il serait incinéré.  

s'il réussi a annuler sa vitesse (comment?) avant de tomber a la verticale dans l’atmosphère , il aurait beaucoup moins d’énergie (d'ailleurs au moment initial il n'en a pas) mais selon l'altitude a laquelle il se trouve, il va accélérer dans une chute verticale. par exemple si tu es au niveau de l'iss (~400km d'altitude) tu auras une vitesse d'environ 2km/s au moment de rentrer dans les couches denses de l’atmosphère. le problème c'est qu'en pénétrant l’atmosphère a la verticale tu entreras plus vite dans des couches plus denses, mais vu que tu as environ 16 fois moins d’énergie (vitesse au carré) que en orbite, c'est déjà mieux. 

Je sais qu'il y a eu (a l’époque Apollo de mémoire) des projet de bouclier thermique individuel. qui permettrait aux astronautes de rentrer sur terre sans capsule.

@cosmochris a écrit:
@phenix a écrit:

Je sais qu'il y a eu (a l'epoque appolo de memoire) des projet de bouclier thermique individuel. qui permetrait au astronaute de rentré sur terre sans capsule.

General Electric MOOSE 
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...

Voir ici : http://www.astronautix.com/r/rescue.html


Merci à tous pour vos précieuses réponses  Bravo Dans mon exemple, je ne parlais pas d'un objet en orbite en effet, mais de quelque chose qui se laisserait '''tomber tout simplement''.

Du coup, est-ce qu'il existe une distance précise, une sorte de distance seuil, où un objet est juste assez éloigné de la Terre pour être à un point d'équilibre entre la force de gravitation qui l'attire, et la force centrifuge qui l'éloigne de la Terre ? 

Le principe de la mise en orbite, c'est un peu la réponse à ma question, non ? Mais peut-on rester dans l'espace, attiré par la Terre, sans être en orbite autour de cette dernière ?

A partir de quelle distance dans l'espace on est soumis à la gravité terrestre ?

Je suppose qu'il serait naïf d'imaginer la distance seuil que je décris, selon laquelle, en gros, à X km au-dessus de la croûte terrestre, on tombe vers la Terre, et à X km + 1 mm, on est échappe à son attraction. Sans doute parce qu'il y a aussi l'histoire de la force centrifuge, c'est cela ?

Pourtant on arrive bien à dessiner une ligne très précise autour des trous noirs, l'horizon des événements, pour qualifier de façon très déterminée une attraction. Peut-on aussi être aussi précis en ce qui concerne l'attraction, certes plus faible et dérisoire, de notre planète ? 

Dans le film Gravity, les astronautes flottent calmement au-dessus de la Terre, ils me semblaient étrangement si près de sa surface, j'avais l'impression qu'il leur suffisait simplement de nager vers elle pour finir par tomber (en dépassant la distance seuil théorique que je décris, et à partir de laquelle un objet est en effet happé par la gravitation terrestre).

Je ne sais pas si je suis clair  Triste Pleur

Merci pour vos éclaircissements en tout cas  Honte

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Message le Sam 12 Sep 2020 - 12:45


@phenix a écrit:
en objet en orbite basse se balade a plus de 7,6km/s (28 000km/h = -557 points sur le permis) .

LOL bravo
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Message le Sam 12 Sep 2020 - 13:07


Aie, j'ai l'impression que tu te fais une mauvais image de la mécanique orbitale. 

je ne saurais que te recommander de lire les deux premières parties de cette présentation
https://venautics.space/complement/bases-de-la-mecanique-orbitale/


si un satellite ne tombe pas sur la terre, ce n'est pas  parcequ’il est loin mais parce-qu’il va vite. la différence d'attraction gravitationnelle entre la surface de la terre et l'ISS est extrêmement faible. par contre , l'iss se déplace rapidement cela crée une accélération centrifuge parfaitement égale a l'attraction terrestre, la station et ses occupants sont donc soumis a une accélération nulle.  s'il n'y avait pas d’atmosphère , on pourrait très bien se mettre en orbite au ras du sol.  si on s’éloigne beaucoup (par exemple , au niveau de la lune), l'attraction de la terre  diminue et on a donc besoin de moins de vitesse pour rester en équilibre. la lune tourne a 1 km/s autour de la terre contre 7,6 km/s pour l'ISS. s'il n'y avait rien d'autre dans l'univers, on pourrait se mettre en orbite a des distances infinies. mais a coté de la terre on a le soleil qui est bien plus massif, donc si on s’éloigne trop , on subira plus l'influence du soleil que de la terre et on finira en orbite autour de ce dernier.
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