Comment fonctionnent les frondes gravitationnelles?

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Avez-vous déjà entendu dire que les vaisseaux spatiaux peuvent s'accélérer en effectuant des manœuvres gravitationnelles à fronde? De quoi s'agit-il pour accélérer le passage à travers le système solaire.

Supposons que vous souhaitiez remonter dans le temps et empêcher Kirk de mourir sur l'entreprise B.

Vous pouvez utiliser une manœuvre de fronde. Vous voudriez faire attention à ne pas créer accidentellement un futur de réalité alternative où la Terre a été assimilée par les Borgs, car Kirk n'était pas dans le Nexus pour rencontrer le professeur Picard et Sir Iandalf Magnetopants, alors qu'ils ont le meilleur moment de la vie à New York.

* soupir * Ah, mec. J'adore vraiment ces gars. Ce que je disais? Ah oui. L'un des meilleurs moyens d'augmenter la vitesse d'un vaisseau spatial est d'utiliser une fronde gravitationnelle, également connue sous le nom d'assistance à la gravité.

Il y a des moments où la fantaisie a trop saigné dans l'esprit de la ruche, et les gens confondent une chose inventée avec une chose réelle en raison de similitudes bizarres, de la nomenclature et peut-être simplement d'un manque de compréhension.

Donc, avant d'aller plus loin, une «fronde gravitationnelle» est une aide à la gravité qui accélérera un véritable vaisseau spatial, la «manœuvre de fronde» est constituée de bananes absurdes. Par exemple, lorsque Voyager a été envoyé dans le système solaire, il a utilisé des frondes gravitationnelles devant Jupiter et Saturne pour augmenter sa vitesse suffisamment pour échapper à la gravité du Soleil.

Alors, comment fonctionnent les aides gravitationnelles? Vous savez probablement que cela implique de faire voler dangereusement votre vaisseau spatial près d'une planète massive. Mais comment cela vous aide-t-il à accélérer? Bien sûr, lorsque le vaisseau spatial vole vers la planète, il accélère. Mais alors, en s'envolant, il ralentit à nouveau. Un peu comme un skateur dans un half-pipe.

Ce processus disparaît à zéro, sans augmentation globale de la vitesse lorsque votre vaisseau spatial tombe dans le puits de gravité et en sort. Alors, comment font-ils? Voici l'astuce. Chaque planète a une vitesse orbitale voyageant autour du Soleil.

À mesure que le vaisseau spatial s'approche de la planète, sa gravité tire le vaisseau spatial beaucoup plus léger pour rattraper la planète en orbite. C’est l’élan orbital de la planète qui donne à l’engin spatial une formidable augmentation de vitesse. Plus il peut voler de près, plus il reçoit d'élan et plus il s'éloigne rapidement de la rencontre.

Pour donner un coup de pied à la vitesse encore plus élevée, le vaisseau spatial peut tirer ses roquettes lors de l'approche la plus proche, et la rencontre à grande vitesse multipliera l'effet des roquettes. Cette augmentation de vitesse a un coût. C’est toujours un transfert d’élan. La planète perd un tout petit peu de vitesse orbitale.

Si vous avez fait suffisamment de frondes gravitationnelles, comme plusieurs frondes zillion zillion, vous finirez par faire s'écraser la planète sur le Soleil. Vous pouvez utiliser des frondes gravitationnelles pour ralentir en faisant le tout à l'envers. Vous vous approchez de la planète dans la direction opposée à son orbite autour du Soleil. Le transfert de l'élan ralentira considérablement le vaisseau spatial et accélérera la planète d'une quantité infinitésimale.

Le vaisseau spatial MESSENGER de la NASA a fait 2 survols de la Terre, 2 survols de Vénus et 3 survols de Mercure avant qu'il n'aille assez lentement pour effectuer une insertion orbitale autour de Mercure. Ulysse, la sonde solaire lancée en 1990, a utilisé des aides à la gravité pour changer totalement sa trajectoire en orbite polaire au-dessus et en dessous du Soleil. Et Cassini a utilisé des survols de Vénus, de la Terre et de Jupiter pour atteindre Saturne avec une trajectoire de vol efficace.

La nature essaie certainement de nous faciliter la tâche. Les frondes gravitationnelles sont un moyen élégant de ralentir les vaisseaux spatiaux, d'ajuster leurs orbites dans des directions que vous ne pourriez jamais atteindre autrement ou d'accélérer à des vitesses incroyables.

C’est une danse brillante utilisant la mécanique orbitale pour nous aider dans notre exploration du cosmos. C'est un brillant exemple du génie et de l'ingéniosité des esprits qui aident à pousser l'humanité plus loin dans les étoiles.

Qu'est-ce que tu penses? À quels autres endroits la compréhension générale entre les faits réels et les connaissances fictives est-elle floue, tout comme la «manœuvre de fronde» et la «fronde gravitationnelle»?

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