Que va devenir l'ISS

L'ISS

L'ISS (International Space Station) est 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.

L'ISS restera le symbole d'une coopération unique entre les pays, une coopération pacifique aux enjeux technologiques énormes et aux avancées incontestables dans la recherche scientifique (comportement en apesanteur des astronautes, expériences scientifiques, recherches en biologie,....).

Que va devenir l'ISS

L'ISS coûte des milliards et des milliards de dollars! En orbite depuis près de 20 ans, l'ISS vieillit. En 2024, il en sera terminé de l'ISS. Les différents partenaires de la station devraient progressivement se désengager. La NASA pourrait décider de choisir entre 3 options:

• Désorbiter la station. Il y aurait alors une désintégration des modules de l'ISS, qui tomberaient dangereusement dans l'atmosphère.
• Rehausser son orbite. À plus de 1200 km d'altitude (au lieu de 400 km actuellement), les corrections de trajectoires et les manoeuvres orbitales seraient bien moins fréquentes de sorte que la durée de vie de l'ISS serait d'une centaine d'années.
  
• La  privatiser. L'ISS pourrait être cédée à des sociétés privées. Des touristes pourraient y faire des stages de quelques jours en payant plusieurs millions de dollars.
  

 

Deep Space Gateway 

Une nouvelle station va prendre la place de l'ISS : Deep Space Gateway (Portail sur l'espace lointain). Ce sera une station spatiale que la NASA envisage d'envoyer en orbite autour de la Lune en 2025. Ci-dessous cette station:

On y trouve:

1. Le vaisseau spatial Orion, navette de la station vers la Lune.

2. Un module d'habitation.

3. Un module de ravitaillement.

4. Un module fournissant l'énergie et la propulsion.

5. Le vaisseau lunaire qui doit déposer les astronautes sur la Lune.

Voici de plus près le vaisseau spatial Orion:

 

 

Le module de commande en forme de cône contient l'habitacle dans lequel séjournera l'équipage.

 

Ce sera une nouvelle aventure spatiale. Cette fois les astronautes pourront séjourner sur la Lune plusieurs jours alors que dans les missions Apollo, souvenez-vous, ils n'y restaient que quelques heures. 

S'ils ne vont pas sur la Lune, ils pourront vivre et travailler pendant plusieurs mois dans la station.

Dans l'ISS les astronautes sont à 400 km environ de la Terre, dans Deep Space Gateway ils seront à près de 400 000 km (c'est la distance Terre-Lune). Cette distance est énorme! On verra le comportement des astronautes restant plusieurs mois à cette distance de la Terre. Ce sera une expérience en vue d'un voyage vers Mars.

     

 

Les horloges atomiques au césium 133

                                                                                                                                                             

Ci-dessous une horloge atomique au césium 133:

 

Comment fonctionne -t-elle? Quels sont ses emplois? Nous allons donner la définition légale de la seconde, indispensable pour comprendre le fonctionnement de cette horloge.

 

La définition légale de la seconde

La définition légale de la seconde a été donnée en 1967 lors de la 13ème Conférence Générale des Poids et Mesures. La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition électronique entre deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.

 

Voici quelques explications sommaires:

 

L'atome moderne

Autrefois on pensait que les électrons décrivaient des orbites circulaires ou elliptiques autour du noyau d'un atome.

Après l'apparition de la physique quantique, on a découvert que les électrons étaient dispersés dans un nuage stratifié en couches de niveaux d'énergie quantifiés.

Ces niveaux peuvent, eux-mêmes, se diviser en niveaux d'énergie très proches les uns des autres, les niveaux fins, qui peuvent à leur tour se diviser en niveaux hyperfins.

L'état fondamental d'un atome

Lorsque les électrons sont dans les couches d'énergie les plus basses, l'atome est dans un état stable, au repos, appelé état fondamental.

Un étalon de la mesure du temps

Lors du passage d'un électron de l'atome de césium 133 entre deux niveaux hyperfins de l'état fondamental, la radiation émise a une fréquence constante, immuable de           9 132 631 770 hertz. Cette radiation est un véritable étalon de la mesure du temps.

 

Qu'est-ce qu'une horloge atomique au césium 133 ? 

 

 

Une horloge comtoise

Une horloge atomique au césium 133 est un oscillateur à quartz de fréquence                9 132 631 770 hertz. 

 

A l'image d'une horloge comtoise dont les aiguilles avancent d'une seconde à chaque oscillation du balancier, l'horloge atomique avance d'une seconde toutes les 9 132 631 770 vibrations de l'oscillateur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des horloges d'une très grande précision

Ces horloges atomiques sont d'une très grande précision: elles donnent l'heure avec un écart de 1 seconde au bout de plusieurs millions d'années. 

 

On les trouve dans tous les satellites du GPS (Géo Positionnement par Satellites) qui tournent autour de la Terre (image ci-dessous):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On les trouve aussi, très nombreuses, sur Terre. Elles servent à synchroniser en permanence toutes les horloges (de la TV, d'un ordinateur, de votre téléphone portable,....). 

 

Ce sont de fidèles gardiennes du temps.

 

 

Ce temps si bien gardé! J"espère que vous ne l'avez pas perdu en lisant cet article!