CNES Mag n°39 oct/nov/déc 2008
CNES Mag n°39 oct/nov/déc 2008
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°39 de oct/nov/déc 2008

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 72

  • Taille du fichier PDF : 7,2 Mo

  • Dans ce numéro : GMES, des satellites au service de la terre.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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16 COURRIER DES LECTEURS READERs’LETTERS DR François, postier, Brest Pourquoi une étoile filante bouge alors que les autres sont immobiles ? ne étoile filante, c’est une étoile mourante qui se décroche de la voûte « U céleste et qui tombe sur Terre avant de s’éteindre ». Voilà ce que pensaient les hommes il y a bien longtemps. Bien sûr, notre vision de l’Univers a considérablement changé depuis l’Antiquité et l’on sait aujourd’hui que les étoiles filantes sont en fait pour la plupart des poussières de comètes qui pénètrent et brûlent dans l’atmosphère en raison de leur grande vitesse. On peut en observer chaque nuit, mais des périodes privilégiées permettent d’en voir un plus grand nombre. C’est le cas lorsque la Terre traverse le sillage d’une comète, comme par exemple au mois d’août. De 20000 à 40000 tonnes de matière extraterrestre viennent ainsi alourdir la Terre chaque année. Mais comme les croyances ont la vie dure, ces phénomènes ont gardé leur nom, qui, il faut bien l’avouer, est très poétique. (Sébastien Rouquette) François, postal worker, Brest Why do shooting stars move, whereas the others are stationary ? ur ancient ancestors thought shooting Ostars were dying stars that became detached from the heavens and fell to Earth, where they expired. Of course, our understanding of the cosmos has come a long way since then. We now know that most ‘shooting stars’are comet debris burningup in the atmosphere, due to their high velocity. You can observe this phenomenon on most nights and in vivid displays at certain periods. The best time is when Earth passes through the trail of a comet, as it did in August. Some 20,000 to 40,000 tonnes of extraterrestrial matter fall to Earth in this way each year. But as old beliefs die hard, ‘shooting stars’have kept their old name— which we admit is rather poetic. (Sébastien Rouquette) CETTE RUBRIQUE EST LA VÔTRE THIS IS YOUR COLUMN N’hésitez pas à nous poser des questions, nous faire part de vos interrogations, de vos réactions sur l’actualité spatiale ou sur vos sujets d’étude. Nos spécialistes vous répondront. Drop us a line with your questions, opinions on space news or requests for information on subjects you’re studying, and we’ll put our experts on the case… Yanis, collégien, Toulouse À la création de la Terre, est-ce que l’eau était salée ? L’eau que l’on trouve en grande quantité sur notre planète provient essentiellement de deux sources. Les météorites et comètes qui bombardaient la Terre au tout début de son histoire, voilà 4,5 milliards d’années et le dégazage, grâce au volcanisme, de l’eau contenue dans les roches. Lorsque la jeune Terre s’est refroidie, l’eau est passée de sa forme vapeur à sa forme liquide. En clair, il se mit à pleuvoir. Et cette pluie a lessivé les continents emportant sédiments et sels minéraux. Voilà comment débute l’histoire du sel dans les océans, et dans le cas de la Terre, du chlorure de sodium. Mais la Terre ne serait pas seule dans le système solaire à abriter un océan salé. Les satellites de Jupiter Ganymède, Callisto et Europe pourraient aussi abriter une couche d’eau salée sous leur croûte, qui serais responsable de phénomènes magnétiques découverts par la sonde Galiléo à la fin des années 1990. (Sébastien Rouquette) Yanis, high-school pupil, Toulouse When Earth formed, was its surface water salty ? he large quantities of water on Earth’s T surface come from two main sources : meteorites and comets that bombarded our planet in its early history, 4.5 billion years ago, and vapour released from rocks due to volcanic activity. As the young Earth cooled, this water vapour turned to liquid and fellas rain. The rainwater ‘washed’the continents, pickingup sediment and mineral salts on its way to the oceans. That’s how they got their salt, or sodium chloride to be specific. But Earth is not the only body in our solar system with salty seas. Three of Jupiter’s moons—Ganymede, Callisto and Europa— are also believed to have a briny layer under their crusts, which could explain the magnetic phenomena observed by the Galileo probe in the late 1990s. (Sébastien Rouquette) Luc, ingénieur, Arles À partir de quelle altitude une protection thermique est indispensable pour toute rentrée atmosphérique après une ascension verticale ? En réalité, on ne peut pas donner une altitude absolue. En effet, les conditions d’échauffement dépendent de nombreux paramètres. Le plus important d’entre eux est la vitesse de pénétration de l’engin. Associé à cela, la densité de l’atmosphère, donc l’altitude à laquelle il vole. L’échauffement d’un véhicule standard est négligeable sur Terre, malgré la densité de l’air, mais pour un avion de chasse, cela devient important au-delà de la vitesse du son. Pour un engin spatial, il faut ajouter à ces paramètres ses matériaux, sa forme et l’angle de pénétration dans l’atmosphère. En supposant qu’un objet tombe verticalement de 850 km d’altitude, sans frottement avant d’être freiné dans l’atmosphère (en dessous de 200 km), la vitesse maximale atteinte après 25 secondes de chute serait seulement de 250 m/s (900 km/h). En revanche, les capsules russes Photon sont récupérées après un séjour sur orbite où elles circulent à près de 28 000 km/h, soit environ 7,8 km/s. Cette fois-ci, quelle que soit l’altitude initiale, la protection thermique est nécessaire. Mais l’entrée atmosphérique ne doit pas se faire n’importe comment. Il faut un bon équilibre entre la décélération et l’échauffement. Il y a conversion de l’énergie cinétique en énergie thermique. C’est le freinage. Si l’on freine fort, on échauffe beaucoup. Une pénétration trop abrupte causera donc un freinage très fort, mais dépassera la capacité d’absorption de chaleur du revêtement, qui sera détruit. Il est donc nécessaire d’ajuster l’angle d’entrée. Enfin, la forme du bolide a bien sûr son importance. Une forme aérody- VOS QUESTIONS ET VOTRE DEMANDE D’ABONNEMENT PAR MAIL : SEND IN YOUR QUESTIONS AND SUBSCRIBE TO CNESMAG BY E-MAIL TO : cnesmag@cnes.fr DR cnesmag u NOVEMBRE 2008
namique demandera plus de temps de freinage alors qu’une forme plate opposera une forte résistance à la pénétration, donc un bon freinage. Et l’on peut encore ajouter à ce dernier paramètre la surface échauffée. Plus elle sera grande, meilleurs seront le freinage et la dissipation de la chaleur. Pour information, la température atteinte par les capsules en rentrée atmosphérique ou la navette spatiale peut dépasser 1000 °C. Luc, engineer, Arles After a vertical climb, at what altitude does thermal protection become necessary to ensure a safe atmospheric re-entry ? t’s difficult to give an absolute value Ibecause heating conditions depend on various parameters. The most important is the vehicle’s velocity as it enters the atmosphere. The second is atmospheric density, determined by the vehicle’s altitude. Temperature rise due to air friction, or drag, is negligible for vehicles on the ground, despite the high air density. But it becomes significant for fighter jets above the speed of sound. For spacecraft, other factors include materials, shape and angle of descent into the atmosphere. If an object fell vertically from an altitude of 850 km, with no friction before it slows down in the atmosphere below 200 km, it would reach a maximum freefall velocity of just 250 m/s (or 900 km/h) after about 25 seconds. Compare this with Russia’s Foton capsules, which are recovered after missions in orbit where they travel at approximately 7.8 km/s (28,000 km/h). Irrespective of their initial altitude, they need thermal protection. Atmospheric re-entry is a science in itself. The key is to get the right balance between deceleration and heating. Braking is achieved by converting kinetic energy (forward motion) into thermal energy (heat). Rapid braking generates a huge amount of heat. If the descent is too steep, the rapid braking will generate more heat than the vehicle’s protective shield can absorb and dissipate, causing it to disintegrate. The re-entry angle must therefore be adjusted. The vehicle’s shape is also important. An aerodynamic craft will take longer to slow down, whereas a flat frontal area will offer resistance to re-entry, resulting in better braking. The other main parameter is the surface area exposed to the air flow. A bigger area will dissipate more heat, allowing better braking. The outside temperature of a capsule or shuttle on reentry can exceed 1,000°C. POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT qwww.cnes.fr/web/4387-pre-xvehicule-spatialexperimental.php www.onera.fr/coupdezoom/03-rentreeatmospherique-enginsspatiaux.php Physiologie Solo met les astronautes au menu sans sel Solo (Sodium Retention in Microgravity), expérience scientifique sélectionnée par l’Esa, a été menée à bord de l’ISS sur un astronaute américain, du 3 octobre au 14 octobre, sous la responsabilité de l’agence spatiale allemande (DLR). Son objectif : étudier les mécanismes de rétention de sodium et de fluides durant les missions spatiales de longue durée. L’expérience s’est déroulée en deux périodes de six jours consécutifs pendant lesquelles l’astronaute a suivi un programme de menus imposés. Au cours de la première session, l’alimentation était riche en sel ; au cours de la deuxième, au contraire, les aliments étaient pauvres en sel. Durant ces deux périodes, l’astronaute a réalisé lui-même ses prélèvements sanguins et urinaires. Il a pu faire son analyse de sang grâce à l’analyseur développé dans le cadre du projet Cardiolab (CNES-DLR), installé dans la baie thématique de physiologie European Physiology Modules de Columbus. L’équipe du Cadmos (Centre d’aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales) a suivi en permanence depuis Toulouse, le déroulement de l’expérience afin de répondre à toute question pendant le déroulement du protocole. ■ Portable Clinical Blood Analyzer, l’instrument utilisé pour exécuter l’expérience Solo. CNES/ESA/DLR J actualité news Physiology SOLO puts astronauts on salt-free diet s The SOLO experiment (SOdium LOading in Microgravity) selected by ESA was performedwith the participation of an American astronaut on the ISS from 3 to 14 October, under the responsibility of DLR, the German aerospace centre. The objective was to study the mechanisms that govern sodium and fluid retention on long-duration space missions. The experiment comprised two consecutive six-day periods, during which the astronaut followed a set diet. In the first session, meals were rich in salt. In the second, they were relatively low in salt. Throughout the two sessions, the astronaut took regular blood and urine samples. He ran the blood samples on the analyser developed through the CNES-DLR Cardiolab project, part of the European Physiology Module (EPM) facility on the Columbus laboratory. The CADMOS centre for the development of microgravity applications and space operations in Toulouse monitored the experiment and was on hand to answer questions about the protocol. ■ Portable Clinical Blood Analyzer instrument used for the SOLO experiment. 17 NOVEMBRE 2008 u cnesmag



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