Attention à  Fred

Roman Science Fiction

Dictionnaire

Cette page répertorie les entrées de dictionnaire de termes, objets ou notions dont il est question par ailleurs dans ce site ou dans le roman. Les sections sont grossièrement catégorisées, sans fil conducteur particulier. Chacune étant accessible par un raccourci HTML qui permet aux autres pages du site de s'y rendre directement et au lecteur de comprendre de quoi il retourne ou quelle est la posture d'Attention à Fred sur le sujet.

Sommaire


2015 Bz509 - Apophis - Bennu - Itokawa - Ceres - Pallas - Phaeton - Psyche - Ryugu - Tchouri - Vesta


Astéroïdes

Ici sont résumés les astéroïdes principaux qu'on peut voir sur le simulateur AàF. Pour en savoir plus sur ces objets, merci de consulter les liens donnés en reférence en bas du cartouche de description. Les articles Wikipedia consacrés aux astéroïdes sont très complets. Scientifiques et amateurs y contribuent activement et les agences fournissent des images de qualité (gif animés, vidéos, ... ).


Apophis

Apophis

Nom : (99942) Apophis
Dga : 0.922 210 9 ua
Diamètre : ~340 m
Masse : ~50 millions de tonnes

Apophis sur le simulateur

Reférences :

Apophis est un géocroiseur gros comme la tour Eiffel. Son orbite est très voisine de la nôtre, si bien que sa découverte en 2004 a fait la une de la presse mondiale, à grands renforts d'images d'artistes le montrant en collision spectaculaire avec la Terre. Cette prise de conscience a constitué le point de départ de nombreux programmes d'observation des impacteurs. Une collision prophétisée pour avril 2029 a probablement ouvert les yeux des responsables sur la réalité du risque et débloqué des crédits très concrets pour financer les programmes de surveillance des géocroiseurs.

Il est important de regarder l'animation pour comprendre l'étroitesse des intéractions entre les orbites de la Terre et d' Apophis. En effet, celles-ci ne se croisent pas toujours. Les décalages en "Spirographe" dûs à l'ouverture des orbites peuvent séparer durablement les deux objets lorsqu'ils tombent synchrones, alors qu'une série d'orbites plus tard, ils vont se croiser régulièrement.

Finalement écarté le risque de le voir tomber sur Terre, le rendez-vous de 2029 n'en sera pas moins intime : Apophis passera à 31 000 km de notre planète, soit nettement plus bas que les satellites géostationnaires dont certains pourraient finir prématurément à cette occasion.

L'orbite d'Apophis est recalculée à chacun de ses passages pour établir le risque de collision lors des rendez vous suivants, en 2036 et 2068.

Etrangement, aucune sonde n'a été envoyée pour le photographier. Néanmoins sa proximité a permis des observations radar très précises visibles sur wikipedia.
Les dernières publications du JPL montrent que l'astéroïde s'éloigne du Soleil de 170 mètres par an, poussé par la radiation solaire.





2015 Bz509

2015 Bz509

Nom : (514107) Kaʻepaokaʻawela
                2015 BZ 509
Dga : 5.1394 ua
Diamètre : ~3 km
Masse :  ?

Apophis sur le simulateur

Reférences :

Dans la famille des astéroides dont l'orbite s'aventure plus loin que Jupiter, Bz 509 est un farceur. Sa meilleure blague consiste à tourner à contresens de tout le système solaire. Bien qu'inquiétante, cette performance semble durer depuis des milliards d'années.

Sa période orbitale est extrêmement proche de celle de Jupiter à 11.65 ans contre 11.86 pour la géante gazeuse. S'ils tournaient dans le même sens, cela conduirait automatiquement à un voisinage des deux objets qui navigueraient si proches que l'énorme planète ne ferait qu'une bouchée de l'infime Bz509 et ses 3 km de diamètre. L'affaire se serait sans doute terminée dès la première rencontre, le rapport de force étant rédhibitoire.

Il n'en a rien été à cause de leurs directions opposées et bien qu'une collision reste possible, il s'avère que les deux objets naviguent à la même vitesse en sens inverse, ce qui rend les rencontres très brèves et les perturbations d'orbites peu signifiantes. Au fil des millénaires, Bz509 s'est même offert le luxe d'une résonnance orbitale avec son énorme voisin. Au prix d'un itinéraire totalement atypique, son orbite modérément excentrique parait stable avec un cycle de 660 ans.  Noter que le simulateur ne sait pas reproduire la complexité de cette orbite. Bz 509 a été ajouté afin de pouvoir le situer, sa période orbitale apparaitra plus longue qu'en réalité (d'environ 10%).

A ma décharge, la JPL SB Database est tout aussi incapable de montrer l'orbite exacte de BZ. En effet, le simulateur d'AàF et la base du JPL calculent chaque point de l'orbite d'après les équations de Newton, lesquelles sont très loin de décrire les phénomènes à l'oeuvre dans la relation étroite que l'astéroïde entretient avec la géante gazeuse. Il faudra se référer à la page wikipedia pour en saisir la subtilité.

Bien qu'il y ait une petite centaine d'astéroïdes rétrogrades dans le système solaire, BZ 509 est celui dont l'orbite a inspiré les plus grandes études. En frôlant les troyens de Jupiter, il a longtemps laissé craindre une collision susceptible de menacer les planètes intérieures.

Beaucoup d'hypothèses ont été émises quant à l'origine de son orbite, y compris sa capture par le Soleil. Dans ce cas, il aurait une origine extra solaire.

En étudiant la trajectoire d'un vaisseau spatial pour le rejoindre, une hypothèse supplémentaire devient évidente. En effet, un vaisseau au départ de la Terre a une orbite prograde. S'il devait faire demi-tour à la seule force de ses propulseurs, la dépense énergétique serait énorme. Par contre, une assistance gravitationnelle de Mars ou Jupiter rendrait la manoeuvre peu coûteuse. L'exemple qui vient à l'esprit est le vol de sauvetage d'Apollo 13 qui revint sur Terre en contournant la Lune.

Puisque un vaisseau spatial peut inverser sa direction en contournant une planète, il est évident qu'un astéroïde peut le faire aussi. En exclusivité et très humblement vu les moyens d'observation dont disposent les auteurs d'études qui ont observé Bz, celui de ces lignes s'autorise à émettre l'hypothèse d'un astéroïde moyen, quasi-capturé par Mars ou Jupiter dans un passé lointain, planète dont il s'est finalement échappé après un demi-tour à l'instar de l'infortunée mission Apollo XIII au siècle dernier.







Tchouri

Tchouri

Nom : 67P/Tchourioumov-Guérassimenko
Dga : 3.46 ua
Diamètre : (corps double)
4.1×3.2×1.3 et
2.5×2.5×2.0 km

Masse :  10 milliards de tonnes

Apophis sur le simulateur

Reférences :

La comète Tchouri est devenue célèbre lorsqu'elle a été visitée par la sonde européenne Rosetta. Pour plus de détails sur la comète ou la mission, cliquer un des liens wiki.

L'orbite très elliptique de Tchouri le rapproche de la Terre à chaque révolution sans toutefois croiser notre orbite jusque ici. Sa désignation de comète provient également de sa teneur encore riche en éléments volatils qui viennent se sublimer au contact de la chaleur solaire en laissant une queue caractéristique.

Contrairement à Phaeton, Tchouri s'éloigne jusqu'à l'orbite de Jupiter. Sa vitesse y est extrèmement basse, si bien qu'il reste très longtemps dans la même région où Jupiter à largement le temps de venir perturber sa route.

Sur le simulateur comme dans la réalité, l'approche de Tchouri est donc très différente après chaque rencontre de la géante gazeuse et il est possible que la comète croise l'orbite terrestre à la suite d'un tel évènement. Il suffirait pour cela que Jupiter s'approche de ses arrières d'assez près pour ralentir sa vitesse orbitale, ce qui réduirait drastiquement son périhélie.

A en croire le simulateur, cette intéraction, bien que fréquente, ne semble pas suffire pour que nous risquions une collision dans un avenir prévisible. Le simulateur montre que les orbites se rapprochent, sans jamais se croiser toutefois.







Psyche

Psyché

Nom : 16 Psyche
Dga : 2.921 ua
Diamètre :  ~252 km
Masse :  17 millions de milliards de tonnes

psyche sur le simulateur

Reférences :

Psyche est un astéroide constitué principalement de métaux. Il s'agit probablement d'une ancienne grosse comète qui, comme la Terre, a vu le jour en tant que boule de lave en fusion où les métaux se sont regroupés pour former un noyau compact en son centre. Longtemps après qu'elle se soit refroidie, une collision cataclysmique a éparpillé la croute rocheuse, tandis que le noyau, plus lourd et moins cassant, est resté compact.

Le résultat est un astre presque entièrement métallique, très brillant et extrêmement massif. Sa masse représente 1% de toute la ceinture d'astéroïdes où il n'a aucun équivalent.

La sonde Psyche de la NASA doit décoller en 2022 pour survoler l'astéroïde en 2026 après une fronde gravitationnelle au voisinage de Mars en 2023.

La mission Psyche ressemble à Dawn par bien des aspects. Comme cette dernière, la sonde sera propulsée par des moteurs ioniques au xénon alimentés par de grands panneaux solaires.

Les sondes spatiales du programme Discovery sont fabriquées en série par la société Space Systems LORAL sur un chassis de satellite de communication géostationnaire.

Psyche sera l'une des premières sondes spatiales à utiliser les communications laser pour transmettre vers la Terre. La parabole de l'antenne à grand gain est donc beaucoup plus petite qu'à l'accoutumée. Les autres aspects techiques de la sonde sont très voisins de Dawn.







Bennu

Bennu

Nom : (101955) Bennu
Dga : 1.126 ua
Diamètre : 492 mètres
Masse :  Non-publiée.

Apophis sur le simulateur

Reférences :

L'astéroïde Bennu, parfois orthographié Bénou, est un géocroiseur d'environ 500 m de diamètre, dont la trajectoire reste très voisine de la nôtre.

En 2020, il devient célèbre lorsque il est approché par la sonde Osiris-Rex, qui fait rebondir un godet de prélèvement d'échantillons sur sa surface.

Sa forme de toupie serait dûe à un bourrelet de régolithe qui a migré des pôles vers l'équateur à cause de sa rotation rapide. Il tourne sur lui même en 4:15 heures environ. Sa rotation s'accélère sous l'effet de la radiation solaire.

Osiris-Rex a observé une dizaine d'épisode d'éjection de particules ce qui fait de Bennu, un astéroïde actif, bien que l'origine de ces phénomènes n'ait pas été caractérisée à ce jour.

La densité de Bennu est exceptionnellement basse, il s'agit probablement d'une "grappe" de blocs rocheux maintenus par une très faible gravité avec 60% de vide entre les blocs. Sa masse et donc sa gravité n'ont pas encore été publiés par le JPL. Celles-ci seront obligatoirement connues après quelques orbites de la sonde Osiris puisque celle-ci doit corriger les anomalies orbitales pendant sa mission. D'autre part, le rebond de la sonde sur la surface a généré une accélération mesurable, même à postériori.

Bennu a été pressentie pour fournir de l'eau aux missions spatiales par Deep Space Industries. Cela dit, l'approche par un vaisseau spatial restera coûteuse en carburant. Une telle extraction n'aurait de sens que pour des quantités importantes d'eau prélevée, le temps nécessaire est aussi un gros consommateur de ressources pour un engin.

Une chute de Bennu sur Terre n'est pas exclue après l'année 2150. Le rapprochement des deux orbites a lieu tous les 6 à 10 ans (voir le simulateur pour mieux comprendre les intéractions orbitales). Si une collision devait avoir lieu, elle est généralement considérée comme peu dangereuse du fait de la porosité de Bennu qui se fractionnerait par le seul effet de la gravité terrestre, avant de voir ses fragments consumés par leur rentrée l'atmosphèrique.











Vesta

Vesta

Nom : (4) Vesta
Dga : 2.36 ua
Diamètre : Entre 454 et 560 km
Masse :  270 millions de milliards de tonnes

Apophis sur le simulateur

Reférences :

Vesta est le deuxième plus gros astéroïde de la ceinture principale derrière Cérès et ex-aequo avec Pallas.

Vraisemblablement sphérique lors de sa période chaude, il a subi plusieurs collisions qui ont éparpillé une partie de sa surface dans la ceinture, transformant sa géométrie en un "patatoïde oblong".

Les fragments de ces collisions sont si nombreux dans le système solaire qu'on leur a attribué la catégorie "V". Les objets de type V sont donc des fragments de Vesta dont certains sont tombés sur Terre. C'est donc un des rares objets de la ceinture dont on possède des échantillons physiques.

Vesta a été longuement étudié par la sonde Dawn, laquelle a servi de modèle de navigation lors de l'élaboration d'Attention à Fred.


Son orbite est très circulaire à l'instar des autres gros objets de la ceinture. Il semblerait que les objets massifs et anciens aient tendance à stabiliser leur orbite au détriment des plus petits qui voient leur excentricité amplifiée par les rencontres sporadiques avec plus massif qu'eux.

Vesta a donc un passé turbulent, pourtant, il n'y a laissé que 1 % de sa masse. Il semble que les objets les plus lourds jouissent d'un avantage écrasant sur les plus petits dont un grand nombre a été ejecté du système solaire ou broyé en poussière dont une partie s'est mélangée au régolithe d'autres objets alors que le reliquat s'est vaporisé dans l'atmosphère des planètes sous forme d'étoiles filantes. 








Ryugu

Ryugu

Nom : (162173) Ryugu
Type albedo : Carbonné
Dga : 1.1895 ua
Diamètre : 0.9 km
Masse :  Non-publiée

Apophis sur le simulateur

Reférences :

L'astéroïde géocroiseur Ryugu devient une rockstar lorsque la sonde japonaise Hayabusa 2 lui rend visite en 2018. La mission, très complexe et jusqu'ici couronnée de succès, s'achèvera en décembre 2020 par le largage de sa capsule d'échantillons qui doit atterrir dans le désert australien.

La sonde par elle-même rejoindra alors un point Lagrange de la Terre où elle coulera une retraite méritée.













Phaeton

Phaeton

Nom : (3200) Phaeton
Dga : 1.271 ua
Diamètre : 5.1 km
Masse :  140 milliards de tonnes

Apophis sur le simulateur

Reférences :

Souvent orthographié Phaethon ou Phaéton, est un géocroiseur à l'orbite fortement excentrique.

Une sonde de l'agence spatiale japonaise, la JAXA, doit le survoler lors d'une mission nommée DESTINY+, prévue pour un décollage à partir de 2024.

Phaeton présente un vrai risque de collision avec la Terre en plus d'être plutôt massif et d'approcher notre planète à grande vitesse sous un angle proche des 90°, ce qui augmente sensiblement son  potentiel de destruction tout en diminuant la probabilité d'impact. En effet, le delta-v très important des deux astres lors de leurs rencontres empêche la Terre de capturer ou même de dévier Phaeton.

Pour autant, ses approches, espacées de 30 ans, sont très surveillées. Par chance, son aphélie est située pile entre Mars et Jupiter. Or, c'est lorsque un objet est le plus éloigné de son étoile que son orbite est la plus vulnérable aux influences d'autres corps car c'est là que sa vitesse est la plus basse et que sa quasi immobilité augmente les chances d'un rapprochement perturbateur.

Phaeton au perihelie vx Mars et Jupiter

De fait, sa trajectoire est plutôt prévisible et les projections à 400 ans ne présagent pas d'un danger particulier.

Phaeton croise les orbites de Mercure, Venus, la Terre et Mars.

Il s'approche si près du Soleil que sa surface s'échauffe dramatiquement à son périhélie. Le satellite NASA STEREO, qui observe le Soleil, a détecté des jets de poussière s'échappant de Phaeton. L'explication donnée par l'agence compare sa surface à celle d'un lac asseché dont le craquèlement éjecte de petites quantités de matière. Cette explication exclut la présence d'éléments volatils sur Phaeton que les échauffements successifs ont fini par assecher complètement.









Pallas

Pallas

Nom : (2) Pallas
Dga : 2.7724 ua
Diamètre : ~ 550 km
Masse :  211 millions de milliards de tonnes

Apophis sur le simulateur

Reférences :

Pallas est le troisième plus gros astéroïde de la ceinture principale derrière Ceres et Vesta.

Son orbite est très inclinée (34.85°). Son excentricité est également importante (0.23). Comme Vesta, son passé est violent. Plusieurs petits corps partageant son inclinaison ne peuvent être que des fragments arrachés lors de collisions.


Ses caractéristiques orbitales rendent l'astéroïde difficile à atteindre pour une sonde spatiale, à fortiori si celle-ci doit visiter plusieurs objets de la ceinture principale.

Pallas est en quasi résonnance 1:1 avec Ceres, leurs "années" orbitales respectives sont de 1679 et 1685 jours terrestres.











Ceres

Ceres

Nom : (1) Cérès
Dga : 2.768 ua
Diamètre : ~ 940 km
Masse :  946 millions de milliards de tonnes

Ceres sur le simulateur

Reférences :

Ceres est le plus gros astéroïde de la ceinture principale, devant Vesta et Pallas. On la désigne comme planète naine grâce à sa forme de sphère presque parfaite.

Ceres a été visitée par la sonde Dawn en 2015 sans retenir l'attention des médias qui lui préfèrent Pluton, plus spectaculaire et observée presque en même temps par New Horizons.

Pour autant, Ceres est incontestablement une rockstar dans le monde des mineurs spatiaux. Elle contient probablement plus d'eau que la Terre ne possède d'eau douce. Attention à l'adjectif 'Douce' car en valeur absolue, l'eau sur Terre est bien plus abondante et celle de Ceres est probablement une saumure très salée ! La comparaison est donc un peu sensationnaliste mais elle donne quand même une idée de ce qu'on peut espérer de Ceres.

Planètoïde humide à l'orbite très stable et quasi circulaire, Ceres mérite sa place d'objet alpha, ne serait-ce que par sa ressource en eau qui fournira de quoi boire, respirer et du combustible aux mineurs.


























[espace réservé aux ajouts ultérieurs]




Itokawa

Itokawa

Nom : 67P/Tchourioumov-Guérassimenko
Dga : 3.46 ua
Diamètre :
4.1×3.2×1.3 et
2.5×2.5×2.0 km
(corps double)
Masse :  10 millards de tonnes

Apophis sur le simulateur

Reférences :

La comète Tchouri est devenue célèbre lorsqu'elle a été visitée par la sonde européenne Rosetta.  .




























Classification spectrale des astéroïdes

Historique

Depuis l'origine de l'astronomie, le classement des objets observés est un sujet central.

Observer un astéroïde au moyen d'une lunette à 3 lentilles de verre, se résume à regarder un point brillant sur un fond noir... A l'époque de Galilée, les astronomes ignoraient s'ils regardaient un astre, une étoile ou une entité mystérieuse, une galaxie, une nébuleuse... Chacun inventait sa propre classification et s'employait à l'améliorer par la suite. Beaucoup de ces théories anciennes sont restées dans la nomenclature scientifique et des catégories obsolètes sont encore en usage, bien qu'on ait découvert qu'elles n'étaient pas correllées à une quelconque réalité.

Un exemple magnifique de croyance erronnée : le terme 'Nébuleuse Planétaire', dont nos ancêtres pensaient qu'elles étaient des planètes proches de nous alors qu'il s'agit d'explosions d'étoiles massives (rémanent de supernova) situées très loin et dont la taille est immensément supérieure à la plus grosse planète imaginable.

Les instruments d'observation se sont considérablement améliorés depuis Galilée et continuent à le faire. La plaque photographique est longtemps restée au centre des techniques d'observation, non seulement parce qu'elle permet d'archiver une image sur papier, mais aussi parce que certaines émulsions photosensibles se laissent impressionner par des longueurs d'ondes invisibles à l'oeil, tandis qu'on peut les laisser exposées pendant des heures et ainsi, voir des objets si sombres que l'oeil humain n'y voit que du noir.

Car l'écrasante majorité des objets nous apparait extrêmement sombre. Il faut poser une nuit entière pour fixer l'image d'une nébuleuse sur un support.

Depuis le début du 21eme siècle, les capteurs CMOS ultra sensibles et les traitements numériques ont profondément bouleversé l'astronomie. Les anciennes classifications, devenues obsolètes, restent néanmoins en place alors que de nouvelles apparaissent continuellement.

En conclusion, il faut faire la distinction entre les classifications anciennes (par exemple, Carbonné, Silicium, Métallique) et les nouvelles. En effet, quelle que soit la sophistication de l'analyse d'image , la largeur de bande, la sensibilité et la résolution du capteur, l'information transportée par la lumière réfléchie sur un objet n'est pas assez fiable pour en déduire la composition

Les raisons sont multiples et concernent la surface qui réagit à la radiation, la présence de régolithe (poussière), les retombées d'anciens geisers quand le coeur de l'astre renfermait des gaz volatils... Le résultat d'une ancienne atmosphère dont les gaz ont réagi chimiquement avec la surface, les coulées volcaniques sans âge, les brillances dûes aux formations cristallines (sels), les absorptions consécutives à une surface poreuse et, le plus souvent, un mélange de tout cela associé à des disparités d'angle ...  etc...

Tout l'intérêt des sondes spatiales capables d'extraire des échantillons situés sous la surface est là. On a cru pouvoir classer les astréroides d'après leur aspect mais, malgré d'incroyables progrès dans l'imagerie, malgré Hubble qui s'affranchit de l'atmosphère et malgré l'observation rapprochée des astéroïdes par des sondes qui vont orbiter à quelques kilomètres de leur surface, la lumière réfléchie par cette surface ne permet pas d'établir la composition du sous-sol.  Le constat est cruel : Il rend caduque des siècles d'observation, des millions d'heures passées à répertorier laborieusement l'analyse des images.





Glossaire

Albedo (ou albédo)

Mesure très simple de la quantité de lumière réfléchie par un objet. L'albedo va de 0 à 1. La valeur zéro correspond à une surface parfaitement noire, donc invisible. La valeur 1 correspond à un miroir parfait. Ces deux valeurs n'existent pas dans la réalité. La canopée d'une forêt de conifères humides a un albedo d'environ 0.1, celui de la neige fraîche avoisine 0.85.



Delta-v

Littéralement : le terme Delta-v devrait désigner une différence de vitesse mais il n'en est rien. Le Delta-v décrit la quantité d'énergie nécessaire pour aller d'un objet A à un objet B, exprimée en m/s.

Le Delta-v est le résultat d'un calcul balistique et non pas une différence issue d'une soustraction. Deux objets voyageant à vitesses égales dans des sens opposés auront un Delta-v très élevé alors que s'ils voyageaient dans le même sens, le Delta-v serait proche de zéro.

Delta-v est une unité pragmatique, plutôt anglo-saxonne, qui s'est imposée dans le langage astrophysique parce qu'elle résume une notion utile. Cette mesure n'a pas d'histoire au sens astronomique, elle était inconnue des grands astronomes. En astronautique par contre, elle est essentielle parce qu'elle résume toute l'opération de rendez-vous entre deux objets.

Dans un monde parfait, on la notera Δv, ce qui ravira les amateurs de formules mathématiques dont il faut préciser qu'elles sont rarement lues et souvent inexactes sans que personne s'en aperçoive. Le signe issu de l'alphabet grec 'Delta' est généralement utilisé pour décrire une différence. C'est donc un abus de notation fonctionnelle quoiqu'en rapport avec l'esprit du phénomène mais quelle importance au fond ?

Peut-être son utilisateur sera-t-il jugé sur son pointillisme s'il la calligraphie avec trop de précautions. Delta-v est une mesure roturière, elle est apparue faute de mieux et fait souvent l'objet d'une erreur d'appréciation. Les puristes auront tôt fait de démasquer son mauvais usage et d'en décrédibiliser l'auteur !

Garder à l'esprit que le Delta-v n'est presque jamais utilisé en astronomie pure. Il intéresse l'astroNAUTIQUE qui déplace des véhicules dans l'espace au moyen de propulseurs. Ceci dit, les simulateurs mettent en évidence les effets dynamiques du Delta-v. Il est donc probable que les astronomes s'approprient le terme à leur tour, nonobstant leur fréquente implication dans l'astronautique par ailleurs.

On peut aussi la trouver dans l'étude de dynamique entre deux objets mobiles dont l'un poursuit l'autre, ou, au contraire, dans une tactique d'évitement. Il est donc possible de la voir apparaître en automobile dans les autopilotes et les dispositifs tels que des régulateurs de vitesse adaptatifs.

Très appréciée par les geeks, Delta-v appartient à la langue maternelle du mineur spatial qui en saisit toute la subtilité et connait au moins deux bonnes blagues à son sujet.




Magnitude

Magnitude est un terme très ancien que les marins employaient pour s'orienter en regardant les étoiles.  Depuis toujours, cette unité est inversée, c'est à dire qu'une étoile de magnitude 2 est moins brillante qu'une de magnitude 1. Aujourd'hui, on sait bien mesurer la quantité de lumière. Un simple smartphone peut le faire. Le terme Magnitude a été gardé et son échelle quantifiée par un logarithme naturel (exp 2.512 ou fonction log()), lequel est décrit par des maths un brin absconses, ce qui rend cette unité impopulaire.

Le logarithme est aussi utilisé en acoustique : le décibel est une unité donnée en log(3), mais ça ne contribue pas à sa popularité non plus. A notre époque, il serait absurde de mesurer la lumière autrement qu'en utilisant un capteur numérique dont chaque smatphone possède au moins deux exemplaires (jusqu'à 6 pour certains). Le dit capteur renvoie une valeur linéaire sur 256 niveaux de gris. Bref, pour les simples mortels, la magnitude peut se résumer à quelques points de repères :

Soleil = -26.7
Pleine lune = -12.6
Venus (max) = -4.6
Jupiter (max) = -2.9
Etoile Vega dans la constellation de la Lyre = 0 (par convention)
Limite (très) théorique de ce que l'oeil peut voir = 6
Limite de ce que peut discerner Hubble = 31
Limite des télescopes terrestres géants = 34

Rassurez-vous, je ne compte pas vous embêter avec la magnitude, ni dans ce site, ni dans le livre.



Spectre, spectral, spectrométrie

Si l'albedo correspond à la quantité de lumière réfléchie, le spectre décrit sa qualité ou encore, sa couleur.

L'analyse spectrale consiste à décomposer la lumière pour en extraire les composantes primaires. Pour ce faire, on a longtemps utilisé un prisme transparent dont l'effet est exactement celui d'un arc-en-ciel. Les couleurs se présentent en bandes dégradées qui vont du rouge au bleu. La largeur de chacune de ces bandes constitue une signature unique qui permet parfois d'identifier le matériau.

Là aussi, le numérique a complètement métamorphosé la science en offrant des capteurs CMOS capables de voir l'infra-rouge, l'ultraviolet, les rayons X... Le prisme optique a été remplacé par la Transformée de Fourier (FFT) qui fait exactement le même travail en décomposant la lumière sous forme de courbes dont l'axe X représente la fréquence et l'axe Y, l'amplitude.

Tout ceci marche très bien lorsque les conditions d'observation sont optimales. C'est le cas sur Mars où le rover Curiosity utilise la ChemCam, projette un puissant laser dont la longueur d'onde est parfaitement connue, porte sa cible à haute température. Alors, le capteur photographie les vapeurs qui s'échappent du point chaud et une FFT est exécutée sur cette image.

Il en va tout autrement de la lumière froide et irrégulière qui éclaire les astéroïdes. L'échauffement est insuffisant pour vaporiser les échantillons, seule la couleur de surface est visible, laquelle peut être fortement dégradée par la topologie, l'angle, la période solaire, les réflexions de Fresnel... (mais aussi anisotropique, transluminescence, ... etc...).

La spectrométrie est à l'origine de la discipline du traitement de signal (en anglais : DSP pour 'digital signal processing') dont une approche est popularisée par les séries américaines, le spectromètre de masse d'Aby dans NCIS, les analyses chromatographiques dans Les Experts ...  En astronomie, elle sert surtout à faire parler chaque photon, chaque oscillation de lumière reçue pour la simple raison que la lumière réfléchie est la seule information disponible pour étudier un astre froid. Les méthodes sont innombrables et corrélées avec d'autres techniques : magnétométrie, étude des plasmas, cinématique, ...

Ne vous laissez pas intimider par la page wikipedia sur la FFT. Pétrie de formules mathématiques, elle est inexploitable et clivante (y compris pour un développeur). Utilisez les logiciels qui facilitent son usage et sa lecture (Audacity), pas les pages qui vous font croire que c'est trop complexe pour vous. La courbe fréquentielle d'une FFT est facile à comprendre et à utiliser.

A l'inverse, si vous aimez les maths, vous allez adorer l'immense bibliothèque de traitements qu'on peut infliger au signal acquis. Dans ce cas, recherchez "MOOC traitement de signal" sur votre moteur de recherche pour trouver des dizaines de cours de grande qualité (y compris le programme diplômant de l'université Berkeley en totalité).

Ce site et le roman Attention à Fred sont "tous publics". Le livre s'affranchit de la théorie pour focaliser sur l'intimité des personnages. Ceux-ci sont supposés compétents puisqu'ils vivent toute leur vie dans l'espace. Ils maitrisent la théorie comme nous maitrisons le vélo ou le bricolage...

Une partie de notre savoir n'est pas d'origine académique. Un enfant peut dessiner de très beaux cercles sans avoir entendu parler de PI...

Les formations suivies par le personnel déployé sur les mines spatiales seront davantage orientées vers la survie et le maniement d'engins que vers la physique fondamentale qui - semble-t-il - concerne plutôt les passionnés qui n'iront jamais dans l'espace et trouvent dans ces disciplines, une compensation à ce regret.

L'auteur se compte volontiers parmi eux.







PRESSE

Affiche du roman Attention à Fred

Affiches - Résumé

Affiche Attention a Fred

.../...

À la fin de ce siècle, l'exploitation minière des astéroïdes bat son plein. La Terre y trouve une nouvelle prospérité. Pour autant, les tensions entre flottes de mineurs rivales prennent une tournure critique. La disparité des commandements bloque toute tentative d'administration terrienne et la situation se détériore au fil des ans.

Cependant, Fred, architecte en génie spatial, quitte la Terre pour la ceinture d'astéroïdes où elle compte bien s'installer pour de bon. Mais les événements se précipitent...






Affiche alternative


Affiche alternative







Vue d'artiste d'un asteroide




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