Astronomie Québec n°3-3 sep/oct 2014
Astronomie Québec n°3-3 sep/oct 2014
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°3-3 de sep/oct 2014

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Pierre Paquette

  • Format : (216 x 279) mm

  • Nombre de pages : 84

  • Taille du fichier PDF : 12,5 Mo

  • Dans ce numéro : astronomie du monde avec sept destinations.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Une partie de la région Alpha Regio sur Vénus, projetée en 3D. Il s’agit de trois sommets de forme circulaire, mesurant chacun environ 25 km de large par 750 m de haut. Les formations auraient une origine volcanique. Le document a été fait à partir des informations radar recueillies par la sonde Magellan en 1989 (NASA). La surface de Vénus est dissimulée par une atmosphère épaisse composée de 96,5% de CO 2 exerçant une pression de 92 bars. La température est de 460 °C. Si la Terre avait reçu moins d’eau, elle aurait pu devenir une seconde Vénus en donnant lieu à un phénomène de rétroaction positive, appelé aussi phénomène d’emballement. Un phénomène d’emballement se produit quand un mécanisme, se nourrissant de lui-même, dépasse un point de non-retour audelà duquel le mécanisme se poursuit tant et aussi longtemps que les ressources qui le nourrissent ne sont pas épuisées complètement. Les océans de la Terre constituent un réservoir permanent à carbone, car le CO 2 se retrouve dissous dans l’eau de mer. Si le volume des océans avait été moindre, l’excès de CO 2 dans l’atmosphère aurait participé à l’évaporation des océans, ajoutant ainsi à l’effet de serre qui, à son tour, aurait accéléré davantage l’évaporation des océans jusqu’à ce que la Terre devienne sèche et brulante. collection de sous-particules atomiques qui existent seulement pour quelques fractions de secondes. Puisque l’énergie est égale à la masse (E = mc²), au terme de leur courte durée, ces particules se convertissent intégralement en photons gamma, la plus haute forme d’énergie connue. Comme tous ces phénomènes se produiraient dans une tuyère d’échappement, la poussée serait presque égale à la vitesse de la lumière. C’est comme si le système de propulsion fabriquait un faisceau laser gamma, atteignant ainsi une efficacité optimale, car on réussit à éjecter la plus petite quantité de masse possible (quelques milligrammes d’antimatière peuvent remplacer plusieurs dizaines de tonnes de carburant chimique), à la plus grande vitesse possible. Autrement dit, c’est comme si on tenait sous contrôle une partie de l’énergie expulsée par les supernova qui, elles aussi, irradient fortement dans le rayonnement gamma. Aujourd’hui, la recherche sur la production et le stockage de l’antimatière permet de créer de l’antimatière via une méthode complexe, et de l’isoler en la piégeant dans un champ magnétique sous vide. Des chercheurs ont déjà stocké ainsi plus de 100 milliards d’antiparticules [2] (moins d’un [2] Cosmos Online, Laser creates billions of antimatter particles : http://cosmosmagazine.com/news/lasercreates-billions-particles-antimatter/(Consulté le 23 juillet 2014) milligramme) dans des réservoirs pendant une semaine. Sauf que pour un voyage intergalactique, il faudra en produire pour des milliers de tonnes… Quand la masse d’un objet est multipliée par la vitesse de la lumière au carré, on obtient l’énergie contenue dans cette masse (E = mc²) ; mais quand un objet est en mouvement, sa masse augmente de plus en plus à mesure que sa vitesse approche celle de la lumière. En tenant compte de l’augmentation de la masse, on peut déterminer quelle poussée les propulseurs devront dégager pour continuer à accélérer le vaisseau jusqu’à la vitesse ciblée. Une fois que cette vitesse est atteinte, on ferme les moteurs, puis on laisse le vaisseau continuer de lui-même sur sa trajectoire. Mais à mi-chemin, il faudra réallumer les moteurs en vue de décélérer le vaisseau jusqu’à ce que celui-ci arrive à destination. Pour nous donner une idée des énergies colossales qui seront mises en jeu, calculons l’énergie requise pour déplacer un seul kilogramme de masse. Comme nous l’avons vu précédemment, l’énergie cinétique fait qu’un objet au repos n’a pas la même énergie que lorsqu’il est en mouvement. La différence entre ces deux quantités correspond à l’énergie qu’il faut dépenser pour accélérer une masse de 1 kg à une vitesse de 0,999 999 996 948 2421c. Une calculatrice en ligne permet justement de 28 Astronomie-Québec Septembre/octobre 2014
faire ce genre de calcul [3]. Il s’agit d’inscrire le plus exactement possible la vitesse visée en termes de kilomètres à la seconde. C’est la norme de dire que la vitesse de la lumière correspond à 300 000 km/s, mais en réalité, le vrai chiffre est 299 792,458 km/s, soit la vitesse de la lumière dans le vide. Les équations relativistes exigent l’utilisation de chiffres rigoureusement exacts, car les vitesses visées sont presque celle de la lumière. Ce ne sont que dans ces extrêmes limites que les propriétés relativistes s’expriment le plus fortement. Le chiffre qu’il faudra donc inscrire dans la calculatrice en ligne est 299 792,570 851 km/s, puisque 0,999 999 996 948 2421 c × 299 792,458 km/s = 299 792,570 851 km/s. Nous obtenons ainsi une différence de seulement 3,3 km à l’heure entre la vitesse de croisière de notre vaisseau et la vitesse de la lumière. Il faut insister sur le fait que le chiffre obtenu correspond à l’énergie minimum requise, car en réalité, aucun système de propulsion, incluant [3] Special Relativity (mass-energy) Calculator : http://keisan.casio.com/exec/system/1224060366 (Consulté le 20 juin 2014) l’antimatière, ne peut être efficace à 100%. Il y aura toujours des pertes énergétiques difficiles à récupérer (par exemple, la chaleur qui se dégage du système de propulsion). Mais le but de cet exercice est de donner une idée des sommes d’énergie phénoménales que les humains devront harnasser pour franchir les distances entre les galaxies. Pour accélérer un astronef de 10 000 habitants, pesant 750 000 tonnes, à la vitesse requise, et ensuite le décélérer jusqu’à son point d’arrivée pour accrocher une orbite autour de la galaxie d’Andromède, probablement dans le même sens que tournent les bras de cette galaxie, les moteurs devront dégager une énergie équivalente à la consommation énergétique mondiale en 2011 [4], multipliée par 4,6 millions, soit 1,7 × 10²⁷ joules. Si, en ce moment même, la Terre était visitée par des extraterrestres, tels seraient les défis qu’ils auraient relevés pour se rendre jusqu’ici ! [4] Ressources et consommation énergétiques mondiales : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ressourceset_consommation_%C3%A9nerg%C3%A9tiques_mondiales (Consulté le 20 juin 2014) L’astronaute Tracy Caldwell- Dyson observant la Terre à partir du module Cupola de la Station Spatiale Internationale durant l’Expédition 24 (septembre 2010). La station représente un premier pas vers la colonisation du système solaire par l’humanité.



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