Flamboyant - Observatoire de l`Espace

GUIDEPEDAGOGIQUE
« Flamboyant »
La rentrée dans l’atmosphère de météorites ou d’engins spatiaux se produit avec de
tels échauffements que souvent ils en deviennent flamboyants, au point parfois de se
désintégrer. Ces moments font donc l’objet d’observations, d’études et de rapports
considérables transmis entre divers spécialistes. A l’instar des autres domaines, il en
existe sûrement de très originaux !
Chaque année, à la mi-novembre, notre planète traverse
dans sa course le nuage de poussières engendré par la
comète Temple-Tuttle. Ce sont les Léonides : un spectacle
de 15 étoiles filantes par heure en moyenne. © D.R.
Les retours de navettes spatiales sont toujours un spectacle
visible depuis le sol, tel le retour de Columbia au dessus du
Kennedy Space Center lors du vol STS-93. © NASA
Cette trace flamboyante, visible même en plein jour, est la
dernière vision de la station spatiale soviétique Mir, détruite
lors de sa rentrée dans l’atmosphère le 23 mars 2001. © D.R.
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Suggestions d’écriture
Suite de procès verbaux de la gendarmerie consécutifs à l’observation d’une
lueur dans l’espace...
Un journaliste rend compte de la rentrée de la station spatiale Mir dans
l’atmosphère terrestre. Il envoie télex sur télex à sa rédaction...
Sources documentaires
PROCEDURE A SUIVRE en cas d’observation
de chute : La section satellites artificiels « du
Royal Aircraft Establishment ne prévoit qu’une
dizaine de chutes intéressantes (de gros objets)
chaque trimestre. Quant aux chances de les
observer, elles restent très faibles. Il ne faut pas
oublier que la première condition d’observation
est que le phénomène doit avoir lieu de nuit pour
l’observateur. De plus, ce phénomène est bref : il
n’excède pas deux à trois minutes et commence
à moins de 100 km d’altitude. L’observation n’est
donc possible que pour une région très limitée
de la Terre.
Mais si cela se produit, il ne faut pas oublier
d’être un témoin utile et suivre ces conseils, qui
sont également valables pour un météore ou
tout autre objet inhabituel ; il faut noter :
- date, heure et lieu d’observation ;
- trajectoire : apparition, disparition (par rapport
à des repères terrestres ou stellaires) ;
- culmination : hauteur et azimut ;
- durée de l’observation ;
- brève description du phénomène observé (visuel
et sonore) ;
- nom et adresse des observateurs.
Pour que votre observation soit utile à des
spécialistes, le mieux est de la transmettre à
la Société d’astronomie populaire qui, après
un premier traitement, se chargera de la
communiquer à des centres spécialisés (ESRU,
SAO, BAA).
L’éclat enregistré lors de la désintégration
des fusées porteuses atteint couramment des
magnitudes de -6 à -10. La boule de feu qui peut
mesurer plusieurs degrés s’entoure de nombreux
fragments incandescents et laisse derrière elle
une traînée lumineuse qui atteint parfois 10° à
20° de longueur.
Les couleurs très variées, notées par les
observateurs, reflètent la composition chimique
des matériaux de construction utilisés. L’éclat
maximum se produit vers 80 km d’altitude, c’est
sans conteste un spectacle unique auquel on
assiste.
Simulation de la rentrée et de la combustion de Mir dans
l’atmosphère :
1 : les modifications de trajectoire effectuées depuis le
centre de contrôle ont fait plonger les 135 tonnes de la
station Mir dans les hautes couches de l’atmosphère...
2 : les panneaux solaires sont les premiers éléments
détruits...
3 : les modules pressurisés sont à leur tour consumés...
4 : les éléments non détruits disparaissent dans l’Océan
Pacifique.
© Analytical Graphics, inc.
LA DESORBITATION DE LA STATION MIR :
Jeudi 22 mars 2001 :
Vers 2h35 (heure de Moscou), les contrôleurs
reprennent en mains les ordinateurs de bord et
mettent en marche les systèmes d’orientation de
l’engin spatial.
Jeudi 22 mars :
Vers 4h00, stabilisation du mouvement de
rotation de la station en mettant en marche les
moteurs-fusées de la station.
Vendredi 23 mars :
A 3h32 du matin, premier allumage du moteur
principal du vaisseau Progress M1-5 (arrimé à
Mir le 27 janvier 2001), durant 21 minutes et 34
secondes afin d’amorcer le plongeon final. Le
complexe orbital survole l’océan Indien (à l’Est
de l’île de Madagascar). Plus que trois orbites à
réaliser en moins de cinq heures de vol.
Vendredi 23 mars :
A 5h du matin, deuxième allumage du moteur,
d’une durée de 24 minutes et 4 secondes afin de
LA COULEUR DES BOLIDES : Un bolide est un
corps extraterrestre ou météoroïde émettant
une luminosité intense (magnitude inférieure
à -4, plus brillant que Vénus) lors de sa rentrée
dans l’atmosphère terrestre. Ce phénomène se
produisant à moyenne altitude (entre 80 et 10
km), est causé par le frottement entre la matière
et l’air qui s’échauffe, se vaporise, s’ionise et
entraîne l’émission d’une traînée lumineuse.
Tracés au sol de la trajectoire finale de la station Mir avant
sa rentrée dans l’Océan Pacifique
poursuivre la descente. Ne restent plus que deux
orbites à réaliser.
Vendredi 23 mars :
A 8h07, dernier allumage des moteurs du Progress
durant 23 minutes afin de précipiter Mir audessus du Pacifique.
A 8h45, les restes de la station touchent l’océan.
Des témoins aux Iles Fidji aperçoivent dans le ciel
plusieurs gros objets incandescents qui traversent
le ciel.
au rouge. La couleur du météore dépend de
la composition de la matière et de l’air. Les
météorites sont composées de métaux tels que le
sodium, le nickel, le magnésium qui produisent
respectivement une couleur jaune, vert et bleublanc. L’azote et l’oxygène de l’air ionisé, comme
dans une aurore polaire, émettent de la lumière
dans le rouge (N2) et le vert (O2).
La lumière d’un bolide est produite par deux
mécanismes différents, la roche en fusion et
l’atmosphère autour qui rentre en incandescence.
Au dessus de 80 km d’altitude, l’atmosphère
terrestre n’est pas assez dense pour s’opposer
à l’entrée de corps de masse importante. En
dessous l’énergie thermique des frottements
chauffe le bolide à 1700°C, la matière qui se
détache de la surface du rocher est littéralement
liquéfiée et immédiatement vaporisée. La chaleur
s’intensifiant, l’air autour du corps incandescent
s’ionise, ce qui est à l’origine de source de
lumière. Un corps de 1 m de diamètre produit un
embrasement de l’air jusqu’a 100 m autour, c’est
ce que vu de la Terre on appelle un bolide.
Un bolide peut être de différentes couleurs,
les témoins parlent de lumière allant du bleu
Photo d’un bolide visible en plein jour. © Brad Gledhill, 2001
Réflexions
LA CHASSE AU METEORE : Extrait du roman de
Jules Verne La chasse au météore
« Depuis le commencement de l’ère chrétienne,
que d’aérolithes décrits avec les circonstances
qui accompagnèrent leur chute : une pierre de
deux cent soixante livres tombée à Ensisheim,
en Alsace ; [...] une pierre tombée à Lucé, près
de Chartres, en 1763, et brûlante à ce point qu’il
fut impossible de la toucher. N’y aurait-il pas
lieu de citer également ce bolide qui, en 1803,
atteignit la ville normande de Laigle et dont
Humboldt parle en ces termes : «A une heure de
l’après-midi, par un ciel très pur, on vit un grand
bolide se mouvant du sud-est au nord-ouest.
Quelques minutes après, on entendit, durant
cinq ou six minutes, une explosion partant d’un
LE CAILLOU ET L’ORIONIDE : Extrait de la
nouvelle de Dominique Sigaud publié dans la
revue Espace(s) N°1.
« Il faisait déjà nuit, étoiles partout, la pleine
campagne du Sud, nous roulions, João cousin du
Brésil à mes côtés, enfants derrière. Nous parlions
peut-être.
Comment ai-je su ce qui allait venir ? Quelle
attraction a joué, quel instinct ? Entre les arbres
très noirs, j’ai levé les yeux, j’ai crié. Là devant,
très haut, une boule de feu traversait le ciel, une
déflagration verte, un mirage d’un bleu qu’aucun
autre bleu ne possédait, riche, brûlant ; à nouveau
j’ai crié, João a regardé. J’ai entendu son cri. Puis,
aussitôt après, une deuxième inflammation, le
bleu-vert à nouveau, une boule, et derrière peutêtre une traînée, de l’or.
J’ai regardé l’heure. Vingt heures dix-sept. Le
mercredi premier décembre deux mille quatre ;
le ciel en métamorphose, feu en suspension dans
l’air, retournement de tout. Une matière dans
l’immatériel, la pure beauté ; le diamantaire
éternel. Incroyable. […]
Le feu de nuit restait dans ma mémoire, mon
ignorance me travaillait. Qu’est-ce que j’avais
vu ? A qui demander ? Nulle trace sur Internet de
l’éclat du premier décembre. « Appelez donc un
observatoire », conseilla un ami ; ce que je fis.
[…]Bingo, ils savaient tout.
« C’était un orionide, déclara, enthousiaste la
jeune femme au téléphone.
— Un quoi, demandai-je, interloquée ; j’avais
peut-être vu passer un être astral, un dieu
d’Olympe.
— Un orionide, venu de la nébuleuse d’Orion.
[…]
petit nuage noir presque immobile, explosion qui
fut suivie de trois ou quatre autres détonations
et d’un bruit que l’on aurait pu comparer à
des décharges de mousqueterie, auxquelles se
serait mêlé le roulement d’un grand nombre
de tambours. Chaque détonation détachait
du nuage noir une partie des vapeurs qui le
formaient. On ne remarqua en cet endroit aucun
phénomène lumineux. Plus de mille pierres
météoriques tombèrent sur une surface elliptique
dont le grand axe, dirigé du sud-est au nordouest, mesurait onze kilomètres de longueur.
Ces pierres fumaient et elles étaient brûlantes
sans être enflammées, et l’on constata qu’elles
étaient plus faciles à briser quelques jours après
leur chute que plus tard.»
Elle me passa alors le directeur de l’Observatoire.
Le directeur, juste pour moi ? À la voix, je
compris ; l’homme aimait ça, offrait à qui voulait
l’entendre étoiles, poussières et vertus de ce
monde très haut, qu’il connaissait comme moi
ma poche. […]
— Mais la boule de feu, dis-je.
— Ce n’en était pas une. En arrivant dans
l’atmosphère, la matière du bolide crée un vide
derrière lui.
L’image à nouveau me plut, l’idée de ce vide,
encore un absolu, lui aussi découvert par Newton,
premier penseur des trous noirs.
— Ce vide est comblé par l’atmosphère, cela
entraîne une ionisation, c’est ce que vous avez
vu, continua le directeur.
Ionisation ; je fis répéter le mot, il ne me disait
rien.
Il rit encore, décidément je n’y connaissais rien,
lui non plus autrefois.
— J’ai appris sur le tard et sur le tas, dit-il.
D’où sa bienveillance. Et il m’expliqua.
— En circulant autour de l’atome de matière,
les électrons excités émettent des photons, de la
lumière.
Selon l’état de l’atmosphère et le métal de la
météorite, son entrée engendre des couleurs très
différentes, du pur orange au bleu, au vert.»
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