À quelle vitesse va la sonde solaire Parker par rapport à la vitesse de la lumière ? Si vous divisez la vitesse de la sonde par la vitesse de la lumière, vous obtenez 0,00023. En fait, on peut l’écrire sous la forme 0,00023c (où c est la vitesse de la lumière). C’est rapide, mais pas à la vitesse de la lumière.
Vous verrez probablement quelque chose à propos de la vitesse de la sonde solaire Parker étiquetée comme étant la vitesse héliocentrique. Qu’est-ce que ça veut dire ?
Sur Terre, c’est rarement un problème. Si vous conduisez votre voiture à 55 mph, tout le monde comprend que l’on mesure cette vitesse par rapport au sol immobile. En fait, les vitesses n’ont vraiment de sens que lorsqu’elles sont mesurées par rapport à un certain cadre de référence. Sur la Terre, le cadre de référence évident est le sol.
Et si vous ne vouliez pas utiliser la surface de la Terre comme cadre de référence ? Imaginez qu’un policier vous arrête dans votre voiture et vous dise « oh bonjour, je vous ai chronométré à 67,055 mph ». Cela pourrait en effet être vrai puisque la Terre n’est pas immobile. Pour tourner autour du Soleil, elle doit se déplacer à une vitesse de 67 000 mph pour faire le tour complet du Soleil en un an. Oui, c’est rapide (par rapport au Soleil).
Si vous vouliez mesurer la vitesse de la sonde solaire Parker par rapport à la Terre, vous auriez du mal car vous n’auriez pas une seule valeur. Au fur et à mesure que la sonde se rapproche du Soleil, la sonde et la Terre peuvent se déplacer dans des directions différentes. Donc, même si la vitesse par rapport au Soleil pourrait rester constante, sa vitesse par rapport à la Terre changerait puisque la Terre tourne dans son orbite autour du Soleil.
Si vous voulez vraiment devenir fou, vous pourriez utiliser un autre cadre de référence, comme le centre galactique. Mais ne soyons pas fous.
La sonde ira encore plus vite qu’elle ne voyage déjà. La NASA prévoit une vitesse légèrement plus rapide lorsqu’elle se rapprochera du Soleil en 2024. Mais pourquoi devient-elle plus rapide lorsqu’elle se rapproche du Soleil ?
Il y a deux idées clés ici. La première est la force gravitationnelle. Il s’agit d’une force d’attraction entre le Soleil et la sonde. La magnitude de cette force augmente au fur et à mesure que la distance entre eux diminue. Oh, ne vous inquiétez pas : vous ne pouvez pas remarquer une augmentation de la force gravitationnelle lorsque vous vous rapprochez du sol. Même si vous vous déplaciez sur une distance verticale de 1000 mètres, cela est insignifiant par rapport à la taille de la Terre dont le rayon est de 6,37 millions de mètres.
L’autre partie du problème est le mouvement circulaire. Imaginez que la sonde spatiale voyage sur une orbite circulaire (ce qui n’est pas réellement vrai). Pour qu’un objet se déplace dans un cercle, il faut qu’il y ait une force qui le tire vers le centre du cercle. L’ampleur de cette force latérale est proportionnelle au carré de la vitesse de l’objet, mais inversement proportionnelle au rayon du cercle. En mettant ensemble la force gravitationnelle et la force circulaire requise, j’obtiens l’expression suivante pour la vitesse orbitale.
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