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comprendrien
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comprendrien

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Bonjour tout le monde,

Je me pose une question dont vos réponses pourront te peut être m'éclairer dans ma compréhension de l'espace et du temps.

Si je suis à une distance de 1 année lumière de la terre, que je me dirige vers elle, que je me deplace a la moitie de la vitesse de la lumiete et que je souhaite envoyer un message de mon arrivée. En tenant compte de ma vitesse et de la vitesse de mon message, comment dois je formuler le message suivant "nous arrivons dans ... années."

AstronomieLorraine

AstronomieLorraine

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Une autre question sur le thème, est ce que mon message doit être envoyé dans une direction tenant compte de la position de la terre dans 1 AL ?

 

 

Le message serait sous forme d'ondes électromagnétiques ? Je pense qu'il se propagera dans l'espace en se dispersant comme on le fait avec nos ondes radios. Le signal émis par une étoile est visible de partout. Après si tu "cibles" ton message à la manière d'un laser... je dirais que oui il faut tenir compte du décalage (de sa position dans une année, pas une AL qui est une unité de distance) mais franchement à confirmer :?:

 

 

 

 

et sinon si tu continues ton voyage à 150.000km/s, tu devras envoyer dans le message que tu arrives dans : 2 an - 1 an (le temps que le message arrive) = 1 an

 

Mais c'est sans compter sur les effets relativistes qui vont te donner un temps propre légèrement ralentis par rapport à eux. Il faudra donc additionner du temps à cette année... et c'est mort pour calculer de combien là j'y connais rien :D

Modifié par AstronomieLorraine
Benoît

Benoît

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Une autre question sur le thème, est ce que mon message doit être envoyé dans une direction tenant compte de la position de la terre dans 1 AL ?

 

Si tu utilises une antenne omni-directionnelle, ton message se dirigera partout, la perte de puissance sera très rapide et seule une antenne gigantesque pourra réussir à le capter, à moins que la puissance de départ ne soit elle-meme gigantesque.

 

Par contre, si tu utilises une antenne directionelle, la perte de puissance sera moindre. C'est pour cela que les sondes spatiales (Cassini, New Horizons, etc) utilisent des antennes directionelles qu'elles pointent vers la terre au moment de la transmission.

 

Il te faudra donc utiliser une antenne directionelle orientée vers la position de la terre au moment de la réception du message, c'est-à-dire un an aprés la transmission. Pour compliquer un peu les choses, il faudra aussi que l'antenne de réception soit du côté de terre faisant face au signal au moment de l'arrivée de celui-ci. Si l'antenne de réception est de l'autre côté de la planète, ton signal sera perdu. L'antenne de réception devra évidemment être en opération et orientée dans la direction de provenance du signal.

comprendrien

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Si tu utilises une antenne omni-directionnelle, ton message se dirigera partout, la perte de puissance sera très rapide et seule une antenne gigantesque pourra réussir à le capter, à moins que la puissance de départ ne soit elle-meme gigantesque.

 

Par contre, si tu utilises une antenne directionelle, la perte de puissance sera moindre. C'est pour cela que les sondes spatiales (Cassini, New Horizons, etc) utilisent des antennes directionelles qu'elles pointent vers la terre au moment de la transmission.

 

Il te faudra donc utiliser une antenne directionelle orientée vers la position de la terre au moment de la réception du message, c'est-à-dire un an aprés la transmission. Pour compliquer un peu les choses, il faudra aussi que l'antenne de réception soit du côté de terre faisant face au signal au moment de l'arrivée de celui-ci. Si l'antenne de réception est de l'autre côté de la planète, ton signal sera perdu. L'antenne de réception devra évidemment être en opération et orientée dans la direction de provenance du signal.

 

Cela veut dire de la sonde Cassini, par exemple, calcule en permanence la position de la terre avant d'envoyer des informations ?

'Bruno

'Bruno

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Question : est-ce que la Terre aura beaucoup bougé par rapport au vaisseau ? Calculons ça...

 

Le vaisseau spatial se déplace à la moitié de la vitesse de la lumière en mouvement rectiligne uniforme par rapport à un certain référentiel, peut-être une étoile voisine.

 

Je suis situé à 1 al (année-lumière) de la Terre, donc à 9,46728.10^12 km. En un an, combien de km parcourt le Soleil ? Les vitesses radiales des étoiles sont de l'ordre de quelques dizaines de km/s, donc mettons que le Soleil se déplace de 50 km/s (par rapport au référentiel ci-dessus). En un an, il aura parcouru 1,57788.10^9 km. Le rapport des deux distances étant de 0,000166667 (en fait il est égal à 50/300000), il correspond à un angle de (on calcule l'arc tangente) 34". Dans un an, la Terre sera 34" à côté de sa position actuelle.

 

Sauf que sa position actuelle, je ne la vois pas. Ce que je vois, c'est la Terre 1 an dans le passé (puisque je suis situé à 1 al de la Terre). Entre maintenant (je vois la Terre 1 an dans le passé) et l'atterrissage (1 an dans le futur), la Terre aura effectué un déplacement de 2 ans. Donc il faut viser à 68" de l'image de la Terre (ou plutôt du Soleil, car la Terre est évidemment invisible).

 

Est-ce que ça change quelque chose, cette déviation de 68" ?

 

-----

Mais c'est sans compter sur les effets relativistes qui vont te donner un temps propre légèrement ralentis par rapport à eux. Il faudra donc additionner du temps à cette année... et c'est mort pour calculer de combien là j'y connais rien

La formule est : t' = t x racine_carrée(1 - v²/c²)

Ici : t' = t x racine_carrée(1 - 0.5²) = 2 ans x 0,866025 = 633 jours = ~ 1 an et 9 mois.

 

(Attention, il ne faut pas additionner du temps à cette année, c'est juste qu'on ne sera pas d'accord sur les dates. De toute façon, lorsque je suis à 1 al de la Terre, je n'ai pas vraiment de moyen de synchroniser mon calendrier avec la Terre...)

Modifié par 'Bruno
AstronomieLorraine

AstronomieLorraine

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Question : est-ce que la Terre aura beaucoup bougé par rapport au vaisseau ? Calculons ça...

 

Le vaisseau spatial se déplace à la moitié de la vitesse de la lumière en mouvement rectiligne uniforme par rapport à un certain référentiel' date=' peut-être une étoile voisine.

 

Je suis situé à 1 al (année-lumière) de la Terre, donc à 9,46728.10^12 km. En un an, combien de km parcourt le Soleil ? Les vitesses radiales des étoiles sont de l'ordre de quelques dizaines de km/s, donc mettons que le Soleil se déplace de 50 km/s (par rapport au référentiel ci-dessus). En un an, il aura parcouru 1,57788.10^9 km. Le rapport des deux distances étant de 0,000166667 (en fait il est égal à 50/300000), il correspond à un angle de (on calcule l'arc tangente) 34". Dans un an, la Terre sera 34" à côté de sa position actuelle.

 

Sauf que sa position actuelle, je ne la vois pas. Ce que je vois, c'est la Terre 1 an dans le passé (puisque je suis situé à 1 al de la Terre). Entre maintenant (je vois la Terre 1 an dans le passé) et l'atterrissage (1 an dans le futur), la Terre aura effectué un déplacement de 2 ans. Donc il faut viser à 68" de l'image de la Terre (ou plutôt du Soleil, car la Terre est évidemment invisible).

 

Est-ce que ça change quelque chose, cette déviation de 68" ?

 

-----

 

La formule est : t' = t x racine_carrée(1 - v²/c²)

Ici : t' = t x racine_carrée(1 - 0.5²) = 2 ans x 0,866025 = 633 jours = ~ 1 an et 9 mois.

 

(Attention, il ne faut pas additionner du temps à cette année, c'est juste qu'on ne sera pas d'accord sur les dates. De toute façon, lorsque je suis à 1 al de la Terre, je n'ai pas vraiment de moyen de synchroniser mon calendrier avec la Terre...)[/quote']

 

excellent cette formule ça fait longtemps que je la cherchais merci !! Elle suffit à elle seul à calculer les différents temps propres en fonction de la vitesse ?

 

Et j'ai du mal à comprendre pourquoi on ne peut pas additionner. pourtant la vitesse désynchronise et donne une date de retrouvaille différente non?

 

Marche-elle pour toute les gammes de vitesse, meme 99,999999% de c par exemple ? Et tu aurais son nom éventuellement ? ça m'interesse :p

Modifié par AstronomieLorraine
Fred_76

Fred_76

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Et l'énergie de l'impact sur Terre sera effroyable si tu ne décélères pas ! N'oublie pas que la vitesse limite est de 50 km/h dans la plupart des villes... partant de 0,5xc, tu passeras plus de temps à freiner qu'à voyager.

Mago67

Mago67

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excellent cette formule ça fait longtemps que je la cherchais merci !! Elle suffit à elle seul à calculer les différents temps propres en fonction de la vitesse ?

 

Et j'ai du mal à comprendre pourquoi on ne peut pas additionner. pourtant la vitesse désynchronise et donne une date de retrouvaille différente non?

 

Marche-elle pour toute les gammes de vitesse, meme 99,999999% de c par exemple ? Et tu aurais son nom éventuellement ? ça m'interesse :p

 

Si tu veux un livre facile à lire sur le sujet tu as :

https://www.amazon.fr/gp/product/2842450191

 

 

Sinon en vidéo tu as le cours d'introduction à la relativité restreinte qui est disponible ici :

http://podcast.grenet.fr/podcast/introduction-a-la-relativite-restreinte/?ep=10&chrono=chrono

Jean-Baptiste_Paris

Jean-Baptiste_Paris

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ça dépend de la vitesse à laquelle tu as prévu de te poser sur Terre ! ;)

 

Et l'énergie de l'impact sur Terre sera effroyable si tu ne décélères pas ! N'oublie pas que la vitesse limite est de 50 km/h dans la plupart des villes... partant de 0,5xc, tu passeras plus de temps à freiner qu'à voyager.

 

Oui, c'était le point de ma plaisanterie ! :)

 

1AL pour passer de 0,5c à quasiment zéro, il va falloir de bons freins ! Et pour être vivant à l'arrivée, il va quand même falloir faire ça en douceur... donc l'arrivée sur Terre va être bien plus longue que 2 ans...

 

jb

Leimury

Leimury

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Une autre question sur le thème, est ce que mon message doit être envoyé dans une direction tenant compte de la position de la terre dans 1 AL ?

 

Bonjour,

 

Une AL c'est une distance, pas une durée.

comprendrien

comprendrien

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Et l'énergie de l'impact sur Terre sera effroyable si tu ne décélères pas ! N'oublie pas que la vitesse limite est de 50 km/h dans la plupart des villes... partant de 0,5xc, tu passeras plus de temps à freiner qu'à voyager.

Si j'atterie en campagne c'est 90 :-)

syncopatte

syncopatte

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Pour le message, de toute façon il y a intérêt à commander un plat qu'on peut réchauffer. Pas des spaghettis donc, car là faut absolument la cuisson "al dente", sinon ça ne vaut pas la peine de rentrer à la maison!

 

Patte.

Fred_76

Fred_76

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Pour passer d'une vitesse nulle à une vitesse de 0.5c avec une accélération de 1 g, il faut 6 mois environ. Idem pour décélérer. Je n'ai pas tenu compte de la relativité.

 

Le voyage d'une AL à la vitesse de croisière de c/2 se passe donc en 3 temps :

- accélération à 1 G pendant 6 mois pour atteindre c/2 :distance parcourue ~= 1/8 AL

- voyage à c/2 : distance parcourue ~= 3/4 AL

- décélération à 1 G pendant 6 mois avant atterrissage :distance parcourue ~= 1/8 AL

 

Donc un périple de 2,5 ans pour parcourir 1 AL. Un peu plus si on tient compte de la relativité, disons environ 3 ans.

Modifié par Fred_76
syncopatte

syncopatte

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A bien y réfléchir, le mieux serait décidément de se commander un plat préparé surgelé qu'il ne suffit qu'à passer au four à micro-ondes, style boulettes sauce tomates avec purée de pommes-de-terre. Amélioré avec du parmesan râpé en dernière minute et ça roule!

 

Patte.

AstronomieLorraine

AstronomieLorraine

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J'aimerais m'amuser à calculer... pour le calcul du temps d'accélération c'est bien ça ? =>

 

10xg (arrondi de la tolérance d'un homme en g) = 100 m/s

 

150.000.000/100 = 1.500.000 seconde d'accélération.

=1.500.000/3600= 416 jours...

En sachant qu'il a intérêt à avoir un bon transit pour supporter 10g pendant plus d'un ans :be:

 

Si on prend 5g ca passe à 2ans et 3 mois... ça fait beaucoup !

Benoît

Benoît

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10xg (arrondi de la tolérance d'un homme en g) = 100 m/s

 

Correction: 10g=100/s²

 

Un être humain ne pourra pas supporter 10g très longtemps, quelques minutes au plus, et il souffrira beaucoup.

bongibong

bongibong

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Correction: 10g=100/s²

 

Un être humain ne pourra pas supporter 10g très longtemps, quelques minutes au plus, et il souffrira beaucoup.

Correction de la correction :

10g = 10 x 9.81 m/s² = 98.1 m/s²

 

(par second carré, c'est pas la bonne unité).

9.81 m/s² c'est la valeur usuelle de la pesanteur à nos latitudes, évidemment aux pôles ou à l'équateur, la valeur diffère un peu.

 

Supporter 10g, ça dépend de la position.

Si c'est tête en bas... ça va être compliqué (je crois qu'on supporte -1.8 g grand max avant le voile rouge).

Et puis 10 g allongé sur un matelas est peut-être plus supportable.

10 g sur un siège d'avion de chasse incliné (ah ben oui je regarde le rafale) et avec une combinaison anti g qui se gonfle est plus supportable que debout.

StarGazers

StarGazers

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Question : est-ce que la Terre aura beaucoup bougé par rapport au vaisseau ? Calculons ça...

 

Le vaisseau spatial se déplace à la moitié de la vitesse de la lumière en mouvement rectiligne uniforme par rapport à un certain référentiel' date=' peut-être une étoile voisine.

 

Je suis situé à 1 al (année-lumière) de la Terre, donc à 9,46728.10^12 km. En un an, combien de km parcourt le Soleil ? Les vitesses radiales des étoiles sont de l'ordre de quelques dizaines de km/s, donc mettons que le Soleil se déplace de 50 km/s (par rapport au référentiel ci-dessus). En un an, il aura parcouru 1,57788.10^9 km. Le rapport des deux distances étant de 0,000166667 (en fait il est égal à 50/300000), il correspond à un angle de (on calcule l'arc tangente) 34". Dans un an, la Terre sera 34" à côté de sa position actuelle.

 

Sauf que sa position actuelle, je ne la vois pas. Ce que je vois, c'est la Terre 1 an dans le passé (puisque je suis situé à 1 al de la Terre). Entre maintenant (je vois la Terre 1 an dans le passé) et l'atterrissage (1 an dans le futur), la Terre aura effectué un déplacement de 2 ans. Donc il faut viser à 68" de l'image de la Terre (ou plutôt du Soleil, car la Terre est évidemment invisible).

 

Est-ce que ça change quelque chose, cette déviation de 68" ?

 

-----

 

La formule est : t' = t x racine_carrée(1 - v²/c²)

Ici : t' = t x racine_carrée(1 - 0.5²) = 2 ans x 0,866025 = 633 jours = ~ 1 an et 9 mois.

 

(Attention, il ne faut pas additionner du temps à cette année, c'est juste qu'on ne sera pas d'accord sur les dates. De toute façon, lorsque je suis à 1 al de la Terre, je n'ai pas vraiment de moyen de synchroniser mon calendrier avec la Terre...)[/quote']

 

 

 

 

Voila pourquoi on a jamais vu Marty et Doc atterrirent chez nous

Fred_76

Fred_76

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Bon, hier soir je suis allé faire mes calculs...

 

Notre fusée peut aller au maximum à la moitié de la vitesse de la lumière. L'accélération est limitée à celle de la Terre, donc 1 g (9.81 m/s²). L'exoplanète que nous visitons se trouve à 1 année lumière de la Terre.

 

Si on mesure le temps depuis la Terre, la fusée mettra 204 jours pour atteindre sa vitesse de croisière à l'accélération de 1 g. Elle mettra aussi 204 jours pour décélérer. Pour chacune de ces phases, elle aura parcouru 0.15 années lumière. Il reste donc 0.70 année lumières à parcourir à la vitesse de croisière, ce qui prend 512 jours. Donc depuis la Terre, le voyage aura pris 204+512+204=920 jours.

 

Si on mesure le temps depuis la fusée, les périodes d'accélération et de décélération durent 194 jours et la période à vitesse de croisière dure 458 jours, soit une durée totale de 846 jours. Le voyageur aura vieilli 74 jours de moins que le terrien.

 

 

Si on veut que le voyage aille plus vite, il faut soit accélération plus pour atteindre plus vite la vitesse de croisière, soit garder la même accélération et augmenter la vitesse de croisière.

 

Le corps humain ne peut pas encaisser sur une longue période plus de 25% environ au delà de la pesanteur terrestre. L'accélération max tolérable (mais inconfortable) est donc de 1,25 g. Si on se limite à une vitesse de croisière de 0,5c, la durée du voyage passe de 920/846 jours à 882/808 jours, un gain de 38 jours sur un voyage de plus de 2 ans... pour un confort pas terrible pendant 327 jours. Pas glop. Le voyageur aura vieilli 75 jours de moins que le terrien.

 

Si maintenant la fusée peut aller aussi vite que possible, le voyage se passe en deux phases, la première d'accélération, puis une seconde de décélération pour arriver à vitesse nulle sur Terre. La durée du voyage passe de 920/846 jours à 806/691 jours, soit un gain de 155 jours pour le voyageur. Par contre le voyageur aura vieilli de 115 jours de moins que le terrien. Pas glop.

 

Si on combine une accélération de 1.25g à une vitesse max, le voyage dure 740/613 jours, soit un gain de 233 jours sur le voyage, mais le voyageur souffrira pendant 613 jours à cause de l'accélération à 1.25g et aura vieilli de 127 jours de moins que le terrien, ça commence à faire ! Pas glop du tout.

Modifié par Fred_76
Fred_76

Fred_76

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Petite bizarrerie si la fusée est capable d'aller jusqu'à la vitesse de la lumière (ou presque) toujours en considérant une accélération constante de 1 g.

 

Entre le moment où le message du départ est reçu sur Terre et l’atterrissage de la fusée sur Terre :

 

  • Si la distance est de 1 AL, il se passe 441 jours.
  • Si la distance est de 10 AL, il se passe 650 jours.
  • Si la distance est de 100 AL, il se passe 701 jours.
  • Si la distance est de 1000 AL, il se passe 707 jours.
  • Si la distance est de 10000 AL, il se passe 707,3 jours.

 

En gros, la fusée arrive systématiquement moins de 2 ans après la réception du message, peu importe la distance qui la sépare de la Terre (mais pas trop loin non plus sinon l'expansion de l'univers va commencer à se faire sentir). C'est le temps qu'il faut pour accélérer puis décélérer.

 

Ou encore, 2 ans suffisent au voyageur pour atteindre n'importe quel coin de l'univers, s'il s'impose une accélération de 1g, mais pour sa famille restée sur Terre, son voyage sera sans fin...

Modifié par Fred_76

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