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New Horizons - Pluton, nous voilà !

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Il y a 1 heure, Huitzilopochtli a dit :

Nicolas, qu'elle pourrait-être la cause d'un ancien dégazage de ses composants ?...

Qu'il se soit trouvé plus proche du Soleil à une époque ?...

il ne l'a jamais été. Du moins si le modèle de Nice est juste, mais c'est celui qui fait référence y compris dans l'équipe de NH. 
Pour autant l'action du Soleil su 4,6 milliards d'années, même à cette distance ça peut venir à bout de certains matériaux volatils. 

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Il y a 2 heures, jldauvergne a dit :

il ne l'a jamais été. Du moins si le modèle de Nice est juste, mais c'est celui qui fait référence y compris dans l'équipe de NH. 

 

Pour ceci , je me permets de n'être absolument pas d'accord.

 

Le modèle de Nice prévoit justement qu'avant les migrations des planètes géantes, la bordure extérieure de la ceinture de kuiper ne se situait qu'à une trentaine d'UA.

Avant donc ce billard planétaire, Ultima Thule se promenait certainement sensiblement plus prêt du Soleil comme d'ailleurs l'ensemble de ses compères KBO's. 

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30 UA du Soleil on ne peut pas vraiment dire que ce soit proche. L'idée c'est qu'il est toujours resté dans des parties froides du Système solaire. 

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Parlant de distances, la première image n'a guère de détails, j'espère que les prochaines seront beaucoup plus définies? 

C'est comme prendre une photo de Moscow depuis le haut de la tour Eiffel.

Aujourd'hui nous sommes habitués  à des images incroyables d'astéroïdes, comèttes, etc.  

Peut être trop exigeant? C'est tout de même très impressionnant.

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Il y a 9 heures, Huitzilopochtli a dit :

sensiblement plus prêt

 

Plus PRÈS !

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Posted (edited)
Il y a 9 heures, jldauvergne a dit :

30 UA du Soleil on ne peut pas vraiment dire que ce soit proche. L'idée c'est qu'il est toujours resté dans des parties froides du Système solaire. 

 

Jean-Luc, 


Deux choses :


J'avais précisément écrit : " Qu'il se soit trouvé plus proche du Soleil à une époque ?"


Autre point, selon le modèle de Nice, 30 UA aurait été la limite extérieure de la ceinture de Kuiper ce qui permet sans doute d'envisager que UT fût encore plus proche que cela de notre étoile dans ce passé lointain.


Ultima Thulé naviguant maintenant entre 42 et 46 UA (Merci à biver) , on peut envisager qu'il ait pu, depuis, augmenter sa distance au Soleil. Je ne pense donc pas avoir exagéré en employant l'expression "plus proche".


Malgré cela, je ne prétendais rien. Je posais seulement une question à Nicolas qui, lui même, a déjà répondu : 


"Pour le dégazage de CO ou N2, à la distance de la ceinture de Kuiper on est encore à une distance ou la sublimation est possible à la limite avec le soleil actuel, mais le soleil a été moins chaud par le passé et s'il y a eu des collisions, l'objet a peut-être été exposé à des apports d'énergie variables. D'autre part beaucoup de noyaux cométaires sont (ou ont été) riches en CO... la question peut donc se poser pour ces objets dont la gravité de permet pas de retenir CO ou N2, de savoir s'il y a eu une évolution au cours de 4.5 derniers milliards d'années.."


Ce qui m'apparaît certain, c'est que la surface d'UT sera recouverte de tholins.


Vivement ce soir...:)

Edited by Huitzilopochtli
Correction des données UA

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il y a 14 minutes, Huitzilopochtli a dit :

Ultima Thulé naviguant maintenant entre 62 et 66 UA , on peut envisager qu'il ait pu, depuis, doubler sa distance au Soleil. Je ne pense donc pas avoir exagéré en employant l'expression "plus proche".

 

...42 et 46 UA, soit 6.3 à 6.9 Milliards de km ;)

 

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il y a 18 minutes, biver a dit :

..42 et 46 UA, soit 6.3 à 6.9 Milliards de km

 

C'est vrai !

Pardon.

Je me suis légèrement emballé ! :)

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Bonjour , concernant ce survol , ce qui m'épate , c'est la 'chance' de la NASA d'avoir trouvé cet objet au milieu de nul part et plein dans la trajectoire de la sonde et après le passage

au niveau de Pluton (mais bien plus loin quand même) ! . Je suppose que les corrections d'orbite possibles sont très faibles avec surement peu de carburant . Ou alors il y a vraiment beaucoup de ces petits objets et qu'il suffit de les chercher pour en trouver un ?

L'autre chose , c'est comment ils font pour faire des photos avec des caméras 'hors d'age' (plus de 10 ans) , très très peu de lumière , un objet en rotation , surement très sombre et

un passage ultra rapide donc avec changement d'angles -> poses longues ??? mais alors bravo car sans connaitre vraiment les paramètres de rotation de l'objet .

 

A+ Christophe .

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il y a 17 minutes, CPB a dit :

des caméras 'hors d'age' (plus de 10 ans)

 

La tu pousses un peu :)

le capteur E2V 4720  qui équipe Lorri , est extrêmement performant avec un excellent QE et  des pixels relativement gros ( 13.3µ )...

donc pas de soucis en faible lumière

Je pense même que dans 10 ans, ce capteur fera encore un excellent boulot

On ne demande pas non plus à NH de faire de la belle image , mais des images exploitables scientifiquement

 

Si tu as une CCD équipée de ce capteur, je veux bien te l'échanger contre une merdouille chinoise équipée d'un CMOS ( ASI ou ZWO ) :):)

 

 

 

 

 

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Ah ok Compustar , je croyais qu'avec les années de développement puis de trajet , on avait toujours du matériel hyper approuvé mais ancien .

(peut-être que c'est seulement le nombre de pixels qui fait un peu défaut mais pas la sensibilité) . Cela me fait penser à la caméra de Huygens sur Titan

qui n'avait pas l'air terrible mais encore une fois , je peux me tromper !

 

Et pourquoi un aussi faible débit de transfert , est-ce une question d'énergie ?

 

Est-ce que quelqu'un a aussi une idée de la lumière présente à cette distance ? (l'équivalent en 'lune' par exemple)

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Ca se calcule simplement: à 43x la distance terre-soleil, le soleil est 432 moins brillant, soit de magnitude -18.6, ce qui est encore 200x plus brillant que notre pleine-lune. Et pour le débit de données, c'est aussi la même loi de la décroissance du signal en 1/distance2 qui est fatale, plus évidemment la puissance de l'émetteur et le diamètre de l'antenne (la focalisation du signal (ou lobe d'antenne) vaie comme l'inverse du diamètre de l'antenne).

Nicolas

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Merci Nicolas , 200x la pleine lune , c'est difficile de se rendre compte pour de la photo , cela dépend aussi de l'albédo de l'objet mais les poses doivent être

relativement courtes sinon ils n'arriveraient pas à avoir des images nettes ...

 

Je suppose qu'un bit (0 ou 1) de donnée doit être suffisamment long pour être sur de sa valeur ce qui explique le débit . 

(Je ne savais pas pour le diamètre de l'antenne parabolique 'en émission' , cela parait moins évident 'qu'en réception')

 

Christophe .

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Pour donner quelques chiffres, en bande S (2.3 GHz) New Horizon doit émettre dans un cône de 4.2° de largeur à mi-puissance et en bande X (8 GHz) dans un cône de 1.2°.

Avec une antenne deux fois plus large le signal serait concentré dans un cone 2x plus étroit (4x plus de puissance), mais la précision du pointage requise serait d'autant plus importante...

Pour comparaison une antenne de 70m au sol a un cône (lobe) de sensibilité en bande X de seulement 2' - c'est à dire que si vous pointez 2' à côté de la cible vous perdez en gros 94% du signal...

Nicolas

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il y a 17 minutes, CPB a dit :

Et pourquoi un aussi faible débit de transfert , est-ce une question d'énergie ?

 

1. L'antenne de New Horizon émet vers la Terre avec un faisceau formant un angle de 0.3° !

 

Cela peut paraître très étroit, mais il faut le remettre dans le contexte de la distance qui nous sépare d'UT, en l'occurrence, pratiquement 6 h.l. soit environ 6.5 milliards de kilomètres.

 

Au niveau de la Terre, cela signifie que le faisceau radio a un diamètre de 34 millions de kilomètres ! L'antenne de New Horizon a un diamètre de 2.1 m ! Donc, la surface du faisceau à l'arrivée est multipliée par 262 milliards de milliards de fois par rapport à celle de départ. Cela signifie que l'intensité du signal (en W/m²) de départ est divisée d'autant !

Cela représente, si je ne dis pas d’âneries, une atténuation de 204 dB !!!

 

Maintenant, si on considère le Deep Space Network, une antenne type a un diamètre de 70 m (Goldstone). Donc, en considérant la puissance P émise par la sonde, on ne capte en puissance p reçue par le télescope que le ratio de la surface de cette antenne sur la surface d'arrivée du faisceau le tout multiplié par P. Cela signifie que l'on capte une puissance p qui vaut P / 236 millions de milliards.

New Horizon est censé disposer d'une puissance de l'ordre de 200 W. En admettant que la totalité de cette puissance soit utilisée dans l'émission. Cela signifie que l'antenne de Goldstone (par exemple) va capter un signal de l'ordre du femtowatt soit 1 millionième de milliardième de watt ;) ! Si je ne dis pas d’âneries !

 

 

2. Ensuite, avec un signal si faible, c'est immanquablement bruité ! L'environnement est plein de sources électromagnétiques naturelles et artificielles dont la puissance locale sera supérieure à celle du signal que l'on espère recevoir.

 

La théorie de l'information de Shannon, décrit le transfert d'information, comment la quantifier, et comment elle est affectée.

 

En gros, le débit d'information D (en bit par seconde) est donné par : D = W x log2  (1+ S/B) avec W la bande passante en Hz et S/B le ratio signal/bruit. On voit que si le bruit tend vers l'infini par rapport au signal, D tend vers zéro.

 

New Horizon communique avec la Terre dans la bande X (entre 8 et 12 GHz) dans une bande étroite entre 8.4 et 8.5 GHz (de mémoire).

En admettant une bande passante de l'ordre de 100 MHz, si on a un bruit 200'000 fois plus intense que le signal, on arrive à un débit de 720 bits/s.

 

C'est le même problème que pour une connexion internet. Plus notre habitation est loin de l'armoire de connexion du quartier, plus la ligne est longue, plus on perd du signal, et plus on perd du débit.

 

Au final, entre filtrage et autres codes correcteurs d'erreurs (merci Shannon) on parvient à restaurer le signal, mais au détriment du débit.

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il y a 22 minutes, Tournesol a dit :

1. L'antenne de New Horizon émet vers la Terre avec un faisceau formant un angle de 0.3° !

 

En lisant toute ta réponse, je me demande si ce serait pas mieux de communiquer par laser, du coup, à ces distances de fou ?

Ce serait possible ou le laser à embarquer serait trop lourd et consommateur ?

 

S

 

 

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Pour le laser une fois encore bonjour la précision de pointage qu’il faudrait avoir sans parler de la puissance!

 

les ondes radio y’a pas mieux pour communiquer à bas coût énergétique!

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Il y a 4 heures, CPB a dit :

Bonjour , concernant ce survol , ce qui m'épate , c'est la 'chance' de la NASA d'avoir trouvé cet objet au milieu de nul part et plein dans la trajectoire de la sonde et après le passage

au niveau de Pluton (mais bien plus loin quand même) ! . Je suppose que les corrections d'orbite possibles sont très faibles avec surement peu de carburant . Ou alors il y a vraiment beaucoup de ces petits objets et qu'il suffit de les chercher pour en trouver un ?

On ne peut pas parler de chance, Marc Buie a cherché pendant 10 ans avec divers télescopes. 
Il y a beaucoup de ces objets, ce n'est pas étonnant qu'il y en ait sur la trajectoire. La vrai difficulté c'est de les détecter. UT est l'objet le plus faible jamais détecté dans tous le système solaire (depuis la Terre). 

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... Très intéressant , merci .

 

Est-ce que ce Marc Buie a cherché un objet pour compléter cette mission ?

car comme l'objet a été découvert en 2014 et que la sonde a décollée en 2006 pour un survol de Pluton en 2015 , c'est quand même un coup de bol , non !

Est-ce que la sonde a utilisée un effet gravitationnel de Pluton pour se rediriger vers UT ?

 

Christophe .

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Pas vraiment un coup de bol, puisque la détection a été réalisée au moyen de plusieurs centaines d'heures de Hubble!

Des corps, il y en a, la question c'est juste l'effort à fournir pout les détecter.

 

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Il y a 1 heure, Superfulgur a dit :

En lisant toute ta réponse, je me demande si ce serait pas mieux de communiquer par laser, du coup, à ces distances de fou ?

 

Comme le dit DSobserver, le pointage serait chaud patate, mais c'est peut-être jouable.

Un laser typique a un angle de divergence de 1 à quelques milliradians.

La Terre est largement englobée dans un faisceau de 1 milliradian à 50 UA, donc pour que la Terre capte le signal, il faut que la précision de pointage soit justement de l'ordre du milliradian, soit un peu plus de 3 minutes d'angle.

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Posted (edited)

le bilan de liaison n'est pas terrible par contre (le laser ne fait pas 200W lui), il faudrait un télescope récepteur assez gros dédié et idéalement dans l'espace.

edit : on retrouve la trace d'une manipe réussie de lien laser sol vers messenger sur la page wikipedia en anglais suivante https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_communication_in_space#Demonstrations

il y avait un court papier nature la dessus aussi, de mémoire le bilan photométrique n''était déjà pas très favorable; cela suppose d'avoir des infrastructures dédiées (un genre de dsn laser) avec de gros télescopes qui ne font que ça.

 

Edited by asp06
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Posted (edited)
il y a 41 minutes, Kirth a dit :
Il y a 2 heures, Superfulgur a dit :

En lisant toute ta réponse, je me demande si ce serait pas mieux de communiquer par laser, du coup, à ces distances de fou ?

 

Comme le dit DSobserver, le pointage serait chaud patate, mais c'est peut-être jouable.

Un laser typique a un angle de divergence de 1 à quelques milliradians.

La Terre est largement englobée dans un faisceau de 1 milliradian à 50 UA, donc pour que la Terre capte le signal, il faut que la précision de pointage soit justement de l'ordre du milliradian, soit un peu plus de 3 minutes d'angle.

 

 

Avec un laser avec un angle de divergence de l'ordre de 1 milliradian, cela représente 0.05° à comparer avec les 0.3° de l'antenne radio de New Horizons. Cela fait un gain d'un facteur 6, ce qui n'est pas énorme.

Du coup, au niveau de la Terre, le laser a encore une section de 5.7 millions de kilomètres de diamètre ! A comparer avec les 40'000 km de diamètre de la Terre. C'est 143 fois le diamètre terrestre !

De plus, je ne suis pas certain que le pointage soit le plus difficile.

 

Il faut aussi un réseau de télescopes optiques au sol capables d'assurer le suivi ! L'atmosphère terrestre n'est pas aussi transparente dans le visible qu'elle l'est dans le domaine radio ! Je ne serai pas étonné que le gain sur la divergence soit perdu en terme de perturbation atmosphérique et de diamètre de télescope.

 

Par ailleurs, un laser offre une bande passante beaucoup plus élevée. C'est là qu'il y aurait à gagner.

 

Maintenant, il faut voir aussi que cela implique de moduler un laser de puissance. La technologie est probablement moins robuste que celle impliquant l'électronique utilisée pour le domaine radio quand on envisage des voyages lointains.

D'ailleurs, dans cet esprit, c'est aussi ça qui fait que l'antenne de New Horizons est fixe et que l'on oriente plutôt la sonde. Un mécanisme a plus chance de se gripper qu'un réacteur de contrôle.

 

Quoi qu'il en soit, cette mission est une prouesse technique.

Alors quand je lis des commentaires de lecteurs d'articles ici ou là, qui critiquent les scientifiques et autres ingénieurs, et le coût de la mission, versus le débit qu'ils ont à la maison par rapport au coût de leur abonnement, ça me donne envie de hurler !

Il ne vient même pas à l'idée de ses couillons qu'ils n'ont pas le niveau en science pour comprendre qu'il y a une raison qui leur échappe derrière tout ça ! Comme simplement le fait que chez eux, le rapport signal/bruit est plus grand que 1 !

Edited by Tournesol
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