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Navigation Spatiale
Zebra3le 16 mars 2019 à 22:04

Quelqu'un pourrait-il m'expliquer comment fonctionne la navigation Spatiale ?
Par là, j'entends comment se repérer dans la voie lactée, par exemple, et sans aucune aide extérieure, à bord d'un vaisseau.
Quels sont les systèmes qui existent actuellement et comment fonctionnent-ils ?
Quel référentiel utilisent-ils ?
(Si vous avez des sources, même en anglais, je prends, merci)

Merlinle 17 mars 2019 à 07:26   •  

Là c'est une question à double détente. Il y a la trajectoire des vaisseaux envoyés depuis la Terre, et le repérage dans l'univers (ou à plus petite échelle, dans la galaxie).

Pour les vaisseaux que nous envoyons, ils restent dans le système solaire, c'est donc avant tout un calcul de trajectoires et d'orbites. Pour ça, la Nasa a quelques pages explicatives ici et là, par exemple
https://solarsystem.nasa.gov/basics/chapter13-1/
https://scienceandtechnology.jpl.nasa.gov/research/research-topics-list/communications-computing-software/deep-space-navigation

Pour les coordonnées dans l'espace, qui servent aux astronomes (vu que nous n'avons pas encore quitté notre système solaire), les astronomes utilisent plusieurs systèmes qui sont (pour simplifier) des projections de la surface terrestre sur la voûte céleste.

Pour faire simple, la page Wikipedia qui explique les systèmes de coordonnées utilisés :
https://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_coordinate_system

Aussi cette page sur le site de l'université du Michigan que je trouve pas mal faite
https://dept.astro.lsa.umich.edu/resources/ugactivities/Labs/coords/

Zebra3le 17 mars 2019 à 07:28   •  

Merci, c'est aussi ce que je viens de découvrir avec Orbiter.
Tout dépend du type de mission et/ou des phase de vol. Je vais creuser ça.
Dans tous les cas, il faudra des MFD pré-programmés avec les référentiels adéquats.

Zebra3le 17 mars 2019 à 07:31   •  

Aujourd'hui les calculs sont faits au sol, dans ma question, c'était implicite, je voulais dire '' avec un vaisseau strictement autonome ''

Merlinle 17 mars 2019 à 07:44   •  

Si c'est pour un hypothétique vaisseau interstellaire autonome, il faudrait de toutes façons déterminer un point d'origine, soit la Terre, soit le Soleil, et faire les calculs de mouvement des autres étoiles à partir de ce point, non ? Vu la vitesse à laquelle tout bouge, ça implique un sacré paquet de calculs de trajectoires tout ça, donc de connaître les mouvements précis de l'ensemble des étoiles de la Voie Lactée, et nous sommes loin de ça, hélas.

On peut concevoir une carte établie à partir des principaux pulsars (comme ça a été fait de manière simple pour indiquer la position du Soleil sur les plaques de Pioneer 10 et 11).
On peut aussi calculer les distances à partir des supernovae de type 1a.

Mais bon, je réponds peut-être encore à côté, il se peut que je n'aie absolument pas compris ta question :)

Zebra3le 17 mars 2019 à 07:57   •  

Si tu as compris et tu m'as donné des pistes partielles, merci encore. La réalité est extrêmement complexe en fait et le référentiel doit changer en fonction de la mission. La grande difficulté sera, dans le futur, de créer des outils de navigation dans un espace inconnu. (Je schématisé)
Un référentiel cré à partir de soleils est un axe de réflexion mais à priori cela ne serait pas suffisant...
Maintenant, si on arrive, dans le futur, à se balader dans la Voie lactée, pour commencer, ça sera déjà bien.....et elle on la connait (un peu, tout est relatif)

Zebra3le 17 mars 2019 à 08:00   •  

Exemple d'une simulation de vol Terre/Mars réalisée avec Orbiter en 2167 avec une instrumentation en double MFD.
https://www.dailymotion.com/video/xq0j53

Merlinle 17 mars 2019 à 08:07   •  

Dans l'absolu, je verrais bien un système où le point "fixe" serait le vaisseau spatial, et où les trajectoires de tous les autres éléments (étoiles et autres corps) seraient intégrés à l'IA de bord... Le voyage consisterait alors à placer le vaisseau sur la trajectoire de l'objet désiré par rapport au référentiel fixe qu'il constitue. Mais là je suis en pleine SF :)

Zebra3le 17 mars 2019 à 08:15   •  

Comment définir les trajectoires (orbites, déplacements...) d'objets inconnus en un temps d'observation très court....
On peut honnêtement l'imaginer pour des planètes qui gravitent autour d'une étroite, mais les galaxies ?

Il existe déjà un modèle de l'Univers. Il est statique mais c'est déjà un bon début.

Zebra3le 17 mars 2019 à 08:31   •  

Une solution existe déjà pour naviguer dans le système solaire :
https://technology.nasa.gov/patent/NPO-TOPS-26

Pour le reste, il est certainement trop tôt pour avoir la réponse 😄

Merlinle 17 mars 2019 à 08:37   •  

Pour notre galaxie, on peut espérer que dans un futur pas trop lointain on aura les positions et vitesses de la plupart des étoiles, déjà au moins dans une "bulle" de quelques centaines d'années-lumière autour de nous. A mon avis, ces connaissances précèderont la technologie qui nous permettrait d'aller aussi loin.

Zebra3le 18 mars 2019 à 08:12   •  

Avant de pouvoir réellement voyager dans l'univers, et dans une autre vie, vous pouvez le faire à l'aide de SPACEENGINE un planétarium et moteur de jeu disponible gratuitement sur internet. (pour PC)

Plus d'infos :
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/SpaceEngine

Le site du projet :
http://spaceengine.org



Merlinle 18 mars 2019 à 08:24   •  

Je l'avais testé il y a 3 ans mais je n'avais pas été impressionné. Il est vraiment bon maintenant ?

Zebra3le 18 mars 2019 à 08:27   •  

Il s'améliore, lentement, avec le temps et l'espace.

Zebra3le 18 mars 2019 à 08:30   •  

[youtube]voir la vidéo[/youtube]

Zebra3le 18 mars 2019 à 08:32   •  

[youtube]voir la vidéo[/youtube]

Merlinle 18 mars 2019 à 09:10   •  

Ce n'est pas de la navigation proprement dite, mais je me suis pas mal servi d'Universe Sandbox2 que tu connais sans doute @Zebra3. La modélisation d'événements astronomiques y est assez poussée :
http://universesandbox.com/

Leur vidéo de présentation insiste un peu trop sur les collisions catastrophiques (c'est spectaculaire), mais le programme permet aussi (surtout) de bien visualiser les trajectoires des planètes et des étoiles dans la galaxie, ou encore de modéliser des systèmes solaires. Beaucoup de systèmes existants (avec exoplanètes) sont disponibles

[youtube]voir la vidéo[/youtube]


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