L' ISS, Meccano de l'espace et symbole de paix

L'ISS est un Meccano géant de l'espace, un jeu de construction gigantesque tournant au-dessus de nos têtes. Par la collaboration du monde entier, c'est aussi le plus beau symbole de paix qui puisse exister.

L'ISS
ISS est un mot formé des initiales de International Space Station. Il désigne une station spatiale de 420 tonnes, 108m de longueur,74m de largeur, 30m de hauteur, et tournant autour de la Terre à 400 km d'altitude environ, à la vitesse de 27 600 km/h. La station fait le tour de la Terre en un peu plus de 90 minutes, soit environ 15 fois et demie le tour de la Terre en 24 heures. Elle est occupée en permanence par un équipage international renouvelé tous les 6 mois environ. Quelques riches touristes y viennent quelquefois! Ils sont huit à l'heure actuelle, chacun d'eux ayant payé  20 à 25 millions de dollars pour un stage de 8 à 10 jours.

L'assemblage de ce Meccano

Photo de l'ISS prise par l'astronaute italien Paolo Nespoli
à bord d'un vaisseau Soyouz s'éloignant de la station.
A sommet, est arrimée la navette spatiale Endeavour

Il faudra près de 17 ans pour faire ce montage dans l'espace. L'assemblage a commencé le 20 Novembre 1998 par le lancement du module russe Zarya (qui signifie "Aube") par une fusée Proton depuis Baïkonour .
Peu à peu,15 pays (les Etats-Unis, la Russie,le Japon, le Canada et 11 pays européens) collaborent pour envoyer des poutres,des panneaux solaires,des laboratoires,des bras robots, des modules, qui vont se greffer les uns aux autres. Ils sont amenés par les navettes spatiales américaines Endeavour, Atlantis, Discovery ou les fusées russes Proton et Soyouz. L'assemblage se terminera probablement en 2015 par l'envoi des deux dernières "pièces" du Meccano: le laboratoire multifonctions russe Nauka et ERA (European  Robotic  Arm).

Les vaisseaux cargos de l'espace
Ce sont des vaisseaux spatiaux transportant vers l'ISS du fret (de l'eau, des pâtes, du café, des outils, des instruments, des vêtements, etc, etc,...) et aussi des passagers. Citons les principaux cargos de l'espace:

• Les nombreux vaisseaux Progress envoyés  par les lanceurs russes Soyouz.
• ATV (Automated  Transfer  Vehicle) de l'Agence Internationale Européenne.
• HTV (H-II  Transfer  Vehicle) vaisseau japonais.
• Dragon de la société privée Space X.
• Cygnus de la société privée Orbital Sciences Corporation.

Les missions des astronautes de l'ISS

Elles sont  nombreuses et vont durer jusqu'en 2024:

• Les opérations d'assemblage de ce gigantesque Meccano.
• Maintenance de l'orbite de la station.
• Etude du comportement des humains en apesanteur pendant plusieurs mois, en vue des futurs vols habités lunaires et martiens. "Les larmes dans l'espace ne coulent pas!"a dit l'un des astronautes.
• Expériences scientifiques en apesanteur.
• Recherches en biologie.
• Comportement de fluides dans certaines conditions.

Peut-on voir l'ISS?
C'est l'ob.jet le plus brillant dans le ciel après la lune. Les heures et lieux de passage sont donnés sur le site:  www.heavens-above.

Conclusion
A l'heure actuelle 150 milliards de dollars ont été investis. 14 astronomes ont péri dans les deux navettes américaines Challenger en 1986 et Columbia en 2003. Cette entreprise colossale, folle et dangereuse est contestée par certains.
Mais l'ISS restera le symbole d'une coopération unique entre les pays, une coopération pacifique aux enjeux technologiques énormes et nous ne savons pas encore jusqu'où iront ses avancées dans la recherche scientifique!

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   




                                                             

Le 29 Février

C'est en pensant à une amie née un 29 Février que j'écris ces lignes. Elle s'y reconnaîtra et apprendra, je pense, beaucoup de choses.

L'année bissextile
Ce fut Jules César qui décida que les années auront 365 jours et que tous les 4 ans on ajoutera 1 jour au mois de Février. La durée moyenne d'une année sera donc
        365+1/4 =365,25 j
Le jour supplémentaire sera appelé  bi-sextus ante calendas martias (le sixième jour bis avant les calendes de Mars) d'où le nom donné à l'année de 366 jours : l 'année bissextile. Ce jour supplémentaire sera, par la suite, le 29 Février.

En réalité l'année, intervalle de temps qui sépare deux équinoxes de printemps consécutifs, a une durée de 365,2422 jours. L'année julienne, de Jules César, était donc trop longue de
        365,25-365,2422= 0,0078 j
Il en résultait, au bout d'un certain temps, un décalage important des saisons dans le calendrier. Le pape Grégoire XIII supprima alors 10 jours: le lendemain du Jeudi 4 Octobre 1582 fut le Vendredi 15 Octobre 1582. Il décida aussi que 3 années tous les 400 ans ne seront plus des années bissextiles:
1600 sera bissextile, 1700 non bissextile, 1800 non bissextile, 1900 non bissextile, 2000 sera bissextile, 2100 non bissextile, 2200 non bissextile, 2300 non bissextile, 2400 sera bissextile, .........
La durée moyenne d'une année sera donc:
        365,25- 3/400= 365,25- 0,0075=365,2425 j
Elle est encore trop longue de
        365,2425- 365,2422= 0,0003= 3/10000 de jour.
D'ici 10 000 ans, cela ne sera pas bien gênant!

Comment reconnaître si une année est bissextile?
Les cas précédents étant mis à part, une année est bissextile lorsque le nombre désignant cette année est divisible par 4 (son quotient par 4 est un nombre entier).  Au lieu de faire la division du nombre d'années par 4, il  suffit de s'assurer que le nombre formé par les deux derniers chiffres (de droite) est divisible par 4. C'est la règle de divisibilité par 4, qu'on vous a peut-être enseignée dans votre jeunesse....
Donnons des exemples: les années 1814 et 1916 sont-elles des années bissextiles?
14 n'est pas divisible par 4 donc 1814 n'est pas divisible par 4 et 1814 n'est pas une année bissextile.
16 est divisible par 4 donc 1916 est divisible par 4 et 1916 est une année bissextile.

Les malchanceux nés un 29 Février
Fêter son anniversaire un 29 Février, tous les quatre ans, est tout de même une malchance car il faut attendre quatre ans, chaque fois, pour avoir de beaux jouets ou de magnifiques cadeaux. Il faut attendre encore plus longtemps lorsque certaines années ne sont plus bissextiles (nous avons vu que ce sont les années 1700, 1800, 1900, 2100, 2200, 2300,....).
Fort heureusement, quand l'année n'est pas bissextile, on fête en général cet anniversaire le 28 Février ou le 1er Mars si bien que l'heureux fêté reçoit encore de beaux jouets ou de magnifiques cadeaux tous les ans!
Quelques célébrités sont nées un 29 Février:

• Rossini le compositeur italien de fameux opéras (Le barbier de Séville, Guillaume Tell,...)
• Michèle Morgan actrice française bien connue;
• Gérard Darmon  chanteur et acteur français également connu.

Quel est le Saint que l'on fête le 29 Février?
Le 29 Février, c'est Saint-Auguste! Donc si vous vous appelez Auguste, on vous souhaitera tous les 4 ans seulement:

                                            Bonne fête, Auguste!

Le GPS

Vous l'utilisez en voiture, sur votre iphone, constamment, sans vous poser de question. Mais si vous avez un esprit curieux, vous pouvez vous demander comment fonctionne cette remarquable technologie utilisée initialement par l'armée américaine et étendue maintenant au domaine civil. Vous serez émerveillé par cette invention de génie!

Le Global Positioning System
GPS est l'acronyme c'est-à-dire le mot formé des initiales de Global Positioning System. Il désigne un système de positionnement par satellites.

                                                                                                                                                                   

Ce système est actuellement composé de 30 satellites répartis sur 6 orbites quasi-circulaires autour de la Terre à une altitude moyenne de      20 200 km. Chaque satellite fait le tour de la Terre en 11h 58 min 2s (demi-jour sidéral) et reprend la même position dans le ciel, vu du sol terrestre, tous les deux tours en 23h 56 min 4s (jour sidéral) durée que met la Terre pour faire un tour sur elle-même.
5 stations au sol poursuivent les satellites et enregistrent en permanence leurs positions et synchronisent (mettent exactement à la même heure) leurs horloges atomiques.






Distance d'un satellite à notre récepteur GPS
Notre récepteur GPS identifie un signal émis par l'un des satellites. Soit t le temps  mis par le signal pour aller du satellite au récepteur. Le signal se propage comme une onde lumineuse donc sa vitesse de propagation est la vitesse c de la lumière (300 000 km/s) et la distance d du satellite au récepteur est donnée par une formule très simple apprise à l'école:    d = c. t

Décalage de l'horloge du récepteur
L'horloge atomique du satellite  donne l'heure de l'émission du signal et l'horloge du récepteur  donne l'heure de sa réception. Comme ces deux horloges ne sont pas synchronisées, il y a  un léger décalage entre les heures données par les deux horloges.

Notre positionnement
Partout sur Terre on voit à tout moment au moins 4 satellites qui  transmettent les 4 distances d précédentes en prenant pour t la différence entre l'heure de réception du signal donnée par l'horloge du récepteur et l'heure de son émission donnée par l'horloge du satellite. On obtient un système d'équations à 4 inconnues: les 3 coordonnées de l'endroit où nous sommes, et le décalage de l'horloge de notre récepteur. Je vous rassure! Je ne vous proposerai pas la résolution de ce système! C'est le logiciel de notre récepteur qui le fera et donnera notre position.

Les autres systèmes de positionnement
GLONASS est le système de positionnement par satellites de la Russie.
Béidou, appelé aussi Compass, est celui de la Chine.

La constellation de satellites Galiléo (ESA J.Huart)

Afin de ne plus dépendre du GPS américain, l'Union Européenne, en collaboration avec l'ESA et le CNES,  commence à construire bien tardivement et tout doucement son propre système appelé Galiléo, qui sera constitué de 30 satellites placés en orbites circulaires à une altitude de 23 000 km.
Deux satellites tests GIOVE A et GIOVE B ont été lancés en Décembre 2 005 et Avril 2 008 par une fusée Soyouz depuis la base de Baïkonour.
Par une fusée Soyouz depuis la base de Kourou en Guyane, ont été lancés deux satellites en Octobre 2 011, deux autres en Octobre 2 012 et deux autres récemment, en Août 2 014 mais ces deux derniers n'ont pas été placés, hélas, sur l'orbite circulaire visée.

Espérons néanmoins que ces deux satellites égarés, qui coûtent cher, resteront utiles.... en dehors du programme Galiléo! Certes, la fusée russe Soyouz est très fiable malgré cet accident, mais ne pourrait-on pas la remplacer par notre bonne fusée européenne Ariane, celle qui a lancé la sonde Rosetta?

Le fabuleux voyage de Rosetta

Rosetta voyage dans l'espace depuis plus de 10 ans! Elle a parcouru plus de 6 milliards de km! Rosetta est une sonde spatiale dont je vais vous raconter le fabuleux voyage, le plus simplement possible.

Le départ
C'est le 2 Mars 2004 qu'une fusée européenne Ariane 5 G décolle de Kourou en Guyane. Elle effectue un vol de plus de deux heures et quart en faisant un tour et demi autour de la Terre avant de se séparer de son passager, la sonde Rosetta, qui s'en va..... pour tourner autour du Soleil.

L'assistance gravitationnelle
Ariane 5 G, l'une des fusées les plus puissantes du monde, n'est pas en mesure d'envoyer la sonde de 3 tonnes directement jusqu'à la comète visée, tellement loin, la comète Churyumov - Gerasimenko  noms de ses découvreurs ukrainiens.

Aussi fait-on appel à une technique des plus ingénieuses, déjà utilisée sur plusieurs sondes interplanétaires: l'assistance gravitationnelle. Lorsque la sonde s'approche d'une planète, elle subit une attraction analogue à celle de la pesanteur (la gravitation de Newton). La sonde est de plus en plus attirée par la planète, elle tombe vers celle-ci de plus en plus vite, les ingénieurs de l'ESA (European Space Agency) modifient alors sa trajectoire de manière à éviter la collision, la sonde "frôle" la planète qui, en tournant comme une fronde, lui donne un nouvel élan.
Je suis émerveillé par ce procédé de génie qui amène une sonde de plus en plus loin sans consommation de carburant. C'est ainsi que l'orbite de Rosetta autour du Soleil est modifiée en subissant 4 assistances gravitationnelles: celle  de la Terre en Mars 2005, de la planète Mars en Février 2007, de la Terre en Novembre 2007, de la Terre encore en Novembre 2009. Après chaque assistance gravitationnelle, Rosetta va de plus en plus vite et de plus en plus loin, son orbite autour du Soleil est de plus en plus allongée. Vous trouverez une très belle animation de  l'assistance gravitationnelle sur le site du CNES:
 http://www.cnes-multimedia.fr/animation/rosetta-trajectoire.html

Brèves rencontres
Pendant son voyage, en Septembre 2008 Rosetta a survolé l'astéroïde Steins et en Juillet 2010 l'astéroïde Lutétia. Elle nous a envoyé de très belles images de ces gros "cailloux".

L'hibernation
A la suite des assistances gravitationnelles Rosetta s'est tellement éloignée du Soleil que ses panneaux solaires ne fournissent presque plus d'électricité. La sonde est alors mise en sommeil, c'est l'hibernation qui va durer du 8 Juin 2011 au 20 Janvier 2014 (2 ans et demi!).

Fidèle au rendez-vous
Malgré son hibernation Rosetta poursuit sa route, tous feux éteints, en silence, jusqu'au 20 Janvier 2014, sa trajectoire la rapprochant de nouveau du Soleil, on la réactive, on rétablit le courant électrique donné par les panneaux solaires.

Peu à peu Rosetta se rapproche de la comète Churyumov Gerasimenko, en Août 2014, fidèle au rendez-vous, elle est mise en orbite non plus autour du Soleil mais autour de la comète, elle photographie et filme sans relâche le noyau de la comète ainsi que les gaz qui constituent sa chevelure et sa longue queue si brillantes à l'approche du Soleil. On cartographie aussi divers sites d'atterrissage de Philae.

Philae
C'est l'atterrisseur que la sonde Rosetta va poser sur la comète en Novembre 2014. Ce sera bien la première fois que l'on fera un atterrissage d'un module sur une comète! Du jamais vu!!

Fin du voyage
La fin de la mission est prévue pour le 31 Décembre 2015.

Quel fabuleux, quel merveilleux voyage!! Non?

La sonde Rosetta (AFP Photo/CNES/ESA)

L'atterrisseur Philae (Crédit ESA)