Les points de Lagrange

Le sujet a été évoqué ici

Starking a écrit:

ASTRO BOY a écrit:

...
Concernant les points de Lagrange, L2 est à 1.5 Millions de km de la terre mais pour le système Soleil-Terre et non Terre-lune. Par ce fait, le télescope sera peut-être éclipsé en permanence par le cône de l'ombre de la terre (?)

Un article très bien fait à
http://images.math.cnrs.fr/Theorie-du-controle-points-de.html

l'explication de Wikipedia

un article de Sciences et vie de novembre 1978 ou apparaît le schéma du système Terre-Lune et le point "L2 Farside Mission" :

Va-t-on vers un encombrement des points de Lagrange?

La Russie en vient à peupler les points de Lagrange

Citation :

La Russie se prépare à lancer en 2013 une grande sonde spatiale destinée à explorer l’Univers. Il s’agit de l’observatoire «Spectre – X- Gamma» qui fonctionnera dans un des points de Lagrange.

Les astronomes connaissent depuis longtemps ce point distant de 1500 000 kilomètres par rapport à la Terre du côté opposé au Soleil. Le vaisseau spatial placé dans ce point reste immobile par rapport au Soleil et à la Terre et évoluera en permanence dans son ombre. Notre planète formera ainsi un écran naturel contre la lumière du Soleil et les perturbations ce qui permettra de mieux régler les instruments sur les objets les plus anciens et les plus éloignés de l’Univers, - raconte Konsantin Elkine, chercheur à l’Institut des constructions mécaniques.

«Spectre – X – Gamma» est un instrument très perfectionné qui a la vocation d’étudier la partie du spectre X et Gamma la plus chargée d’information dans le domaine des hautes énergies. Il permet de remonter latéralement le temps et voir les événements qui se déroulaient quelques centaines de milliers d’années après le Big Bang.

Il n’est pas exclu que l’observatoire russe permettra également de pénétrer le phénomène spatial comme les sauts de rayonnement gamma. Les astronomes pensent qu’ils résultent de la chute des étoiles dans les gros trous noirs et du contact des régions périphériques de notre Univers avec d’autres Univers hypothétiques se composant d’antimatière.

«La sonde Wilkinson de la NASA et deux télescopes de l’Agence spatiale européennes à savoir Planck et Herschel, opèrent déjà au point L2 pour établir les cartes du rayonnement primaire dit relique. Herschel, ce télescope à grand miroir fonctionnant dans la gamme des rayons infrarouges, scrute quand à lui les singularités de l’Univers primaire qu’on ne peut pas voir à l’aide d’instruments optiques traditionnels. Cela signifie que le point L2 sera de plus en plus peuplé. Il y aura à l’horizon de 2015 en plus de l’observatoire russe le télescope de la NASA James Webb et l’instrument européen Gaïa. Les données recueillies par les trois appareils seront complémentaires parce qu’ils fonctionnent dans les différentes bandes du spectre», - souligne Konstantin Elkine.

C’est le point fort de l’astrophysique exo atmosphérique contemporaine, quand chaque projet nouveau est conçu pour couvrir la quasi-totalité du spectre des rayonnements électromagnétiques et s’informer ainsi de l’Univers qui fut et de celui qui se trouve plus près de nous. On peut même savoir si notre Univers est solitaire. D’ailleurs, c’est une des missions assignées aux télescopes américains et européens ainsi qu’à l’observatoire russe «Spectre – X- Gamma».

«D’après le scientifique, la Russie se propose d’envoyer des sondes vers d’autres points de Lagrange de l’orbite terrestre à savoir L4 et L5 qui permettent de surveiller les astéroïdes potentiellement dangereux. Un de ces points glisse sur l’orbite en précédant la Terre et l’autre se trouve derrière en formant un triangle avec la Terre et le Soleil. Les points L4 et L5 de l’orbite lunaire présentent un intérêt pratique. Ils vont jouer un grand rôle en cours de mise en valeur du satellite de la Terre par des expéditions pilotées», - poursuit Konstantin Elkine.

Ces régions conviennent le mieux pour le placement des satellites de télécommunication et de navigation qui permettront les opérations de transport avec rechargement pour pouvoir se poser en n’importe quel point du globe lunaire.

Le lancement des sondes vers les points lunaires L4 et L5 fait partie des projets russes d’exploration de l’espace. On pourrait même envisager l’envoi de sondes scientifiques vers les points L4 et L5 d’autres planètes. C’est que ces zones sont des pièges gravitationnels ou s’accumulent des poussières interplanétaires et même des astéroïdes. On connaît, par exemple, quatre astéroïdes de ce genre au voisinage de Mars et plus d’une centaine dans les parages de Jupiter. Il n’est pas exclu que les poussières spatiales pries au piège soient plus anciennes que le système solaire lui-même.

Un article très instructif de Jean Pierre MARTIN :
http://www.planetastronomy.com/articles/points-lagrange.htm

Logo de la L5 Society
http://www.nss.org/settlement/L5news/index.html

Très beau, j'aime beaucoup

Schéma du trafic autour des Colonies spatiales L5

Aldebarande a écrit:

Schéma du trafic autour des Colonies spatiales L5

Aldebarande,

Ce schéma, il me semble l'avoir vu: mais où? De quel ouvrage est-il tiré?

Bonjour Lunarjojo,
J’ai pris l’illustration dans Les Colonies de l’espace de Frédéric Golden (1977, 1981 pour l’édition française).

Merci Aldebarande

Le télescope européen Herschell est positionné au point L2:

Cliquer sur l'image pour voir l'animation

source: http://www.esa.int/esa-mmg/mmg.pl?b=b&type=A&single=y&start=52

Une des particularités des points de Lagrange, accueillir des satellites ou des astéroïdes:

WISE trouve le premier astéroïde Troyen de la Terre

Citation :

Les Troyens sont des astéroïdes qui partagent une orbite avec une planète près des points stables devant ou derrière la planète. Parce qu'ils précèdent ou suivent en permanence la planète dans la même orbite, ils ne pourront jamais entrer en collision avec elle. Dans notre Système solaire, des Troyens partagent aussi des orbites avec Neptune, Mars et Jupiter. Deux des lunes de Saturne partagent des orbites avec des Troyens.

Les scientifiques avaient prédit que la Terre devrait avoir des Troyens, mais ils ont été difficiles à trouver parce qu'ils sont relativement petits et semblent près du Soleil depuis le point de vue de la Terre.

"Ces astéroïdes demeurent principalement dans la lumière du jour, ce qui les rend très difficile à voir", a déclaré Martin Connors de l'Université d'Athabasca au Canada, principal auteur d'un nouveau papier sur la découverte dans le numéro du 28 Juillet de la revue Nature. "Mais nous en avons finalement trouvé un, car l'objet a une orbite inhabituelle qui l'amène plus loin du Soleil de ce qui est typique pour les Troyens. WISE a changé le jeu, nous donnant un point de vue difficile à avoir depuis la surface de la Terre."

Le télescope WISE a balayé l'ensemble du ciel en lumière infrarouge de Janvier 2010 à Février 2011. Connors et son équipe ont commencé leur recherche d'un Troyen de la Terre en utilisant les données de NEOWISE, un ajout à la mission WISE qui se concentrait en partie sur les objets géocroiseurs, ou NEOs, tels que les astéroïdes et les comètes. Les NEOs sont des corps qui passent dans les 45 millions de kilomètres du parcours de la Terre autour du Soleil. Le projet NEOWISE a observé plus de 155.000 astéroïdes de la ceinture principale entre Mars et Jupiter, et plus de 500 NEOs, en découvrant 132 qui étaient auparavant inconnus.

Chang'e II a réussi à atteindre le point Lagrange2

Citation :

02.09.2011 08h19 Source: China.org.cn

Selon une information publiée le 30 août par L'Administration d'État pour la science, la technologie et l'industrie de la Défense nationale (SASTIND), Chang'e II, le deuxième satellite d'observation lunaire chinois, a rejoint le 25 août à 23 h 27 le deuxième point Lagrange (L2), 77 jours après avoir quitté l'orbite lunaire, à 1,5 million de kilomètres de la Terre.

Il s'agit du premier satellite chinois à traverser une si longue distance dans le système solaire. La Chine est ainsi devenue le troisième pays qui a réussi à atteindre le point L2, après l'UE et les États-Unis.

Selon Wu Zhijian, commandant général adjoint du projet d'exploration lunaire et directeur du Centre d'exploration lunaire et des travaux aéronautiques de la SASTIND, il s'agit d'un nouveau jalon pour l'industrie aérospatiale chinoise, notamment en termes de conception orbitale, de maîtrise et de contrôle de l'aéronef et de communication durant la navigation. C'est également la première mission aérospatiale chinoise à poursuivre plusieurs buts et destinations.

D'après l'explication de Wu Weiren, concepteur en chef du projet d'exploration lunaire, les missions d'exploration du L2 de l'UE et des États-Unis sont toutes parties de la Terre, tandis que Chang'e II est parti de son orbite lunaire. Le long voyage de Chang'e II a pu tester la communication aérospatiale à 1,5 million de km de distance et au-delà. Auparavant, les aéronefs chinois ont parcouru moins de 400 000 km pour atteindre la Lune.

« Les tests prolongés de Chang'e II ont poussé l'appareil dans ses derniers retranchements, et ce dernier se transforme en explorateur du système solaire en arrivant au L2 », a indiqué Wu Weiren.

À la date du 30 août, Chang'e II avait orbité cinq jours autour du L2 et se retrouvera le 1er septembre sur la même face que le Soleil, la Lune et le L2. Ceci marquera la fin des tests prolongés dans le cadre de l'exploration lunaire et jettera une base solide pour les prochaines étapes d'exploration lunaire et les prochaines missions d'exploration de l'espace profond.

Le satellite Chang'e II continuera sa mission autour du L2 pendant plus d'un an sur son orbite de six mois.

fan de ducrocq a écrit:

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WISE trouve le premier astéroïde Troyen de la Terre
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L’astéroïde troyen de la Terre
Excellente démonstration:

Citation :

Ménage astronomique à trois

Considérons un système simple : la Terre qui tourne autour du Soleil; et ajoutons un troisième larron : un petit astéroïde. Si sa masse est suffisamment faible, il ne va pas perturber la course de la Terre autour du Soleil, mais cet astéroïde subira l’influence des deux astres.

Suivant où se trouve l’astéroïde, on peut en gros distinguer deux cas de figure :

s’il est suffisamment proche de la Terre, il va orbiter autour d’elle, à la manière de la Lune;
s’il est assez loin de la Terre, il va plutôt être attiré par le Soleil et établir sa propre orbite autour de lui.

Comme on peut s’en douter, il existe un cas intermédiaire rarissime, celui où notre astéroïde se trouve exactement à la bonne distance entre la Terre et le Soleil, de sorte qu’il est pile à l’équilibre entre les deux. Cette position très précise s’appelle le point de Lagrange L1.

J’ai réalisé la vidéo ci-dessous pour illustrer ces trois cas de figure, le dernier étant le fameux point L1. Le Soleil est en jaune, la Terre en rouge et notre astéroïde en noir.

Citation :

La vidéo ci-dessous montre l’orbite du point de Lagrange L4 (qui est stable), et montre également ce qui se passe si on essaye de mettre un astéroïde sur l’orbite terrestre, mais en avance de 48° ou 72° au lieu de 60° : les trajectoires ne sont pas synchrones avec la Terre !

En 1972, ils avaient des idées
Pour la réalisation, on verra plus tard...