• Astrophysique: des progrès ont été accomplis dans l'exploration de ce qu'il est possible de faire avec les autoroutes du réseau de transport interplanétaire (ITN)! ____¤202012

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «The arches of chaos in the Solar System» sont publiés dans la revue Science Advances, fait état de progrès accomplis dans l'exploration de ce qu'il est possible de faire avec les autoroutes du réseau de transport interplanétaire (ITN).

     

    Relevons tout d'abord que les ITN (Interplanetary Transport Network) cartographient «les trajectoires qui seraient les plus économiques en temps et en carburant» pour aller d'un objet céleste à un autre. Ce réseau «repose sur l'existence des points de Lagrange associés aux planètes en orbite autour du Soleil ou aux lunes en orbite autour de ces planètes».

     

    Si ces trajectoires «se rassemblent pour former des surfaces formant des sortes de tubes», la formulation mathématique de ces surfaces fait «intervenir la notion abstraite de 'variété' (manifold en anglais) dont une théorie générale pour des hypersurfaces en dimensions 'n' arbitraires a été développée depuis plus d'un siècle» (*).

     

    La découverte de l'ITN fait aussi appel à de puissantes nouvelles méthodes en mécanique céleste qui ont été découvertes par Henri Poincaré au-delà des travaux dans ce domaine de Lagrange, Laplace et Gauss, méthodes qui «portent en elles la fameuse théorie du chaos pour des systèmes dynamiques décrits par des équations différentielles» (**).

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée rapporte la découverte «de nouvelles structures géométriques en rapport avec les trajectoires de l'ITN» découlant d'«arches de chaos en rapport avec les ensembles de trajectoires stables ou instables formant les surfaces, les variétés déjà identifiées lorsque l'on explore les solutions du «planar, circular, and restricted three-body problem (PCR3BP)» comme l'appelle en anglais (le problème à trois corps réduit, circulaire et dans un plan)» (***).

     

    Concrètement, «ces arches permettent de comprendre le comportement et les trajectoires de petits corps célestes comme ceux de la famille des comètes de Jupiter (en anglais JFC, pour Jupiter Family Comets), qui se composent de comètes périodiques de courte période, ou encore ceux de la famille des centaures, des petits corps glacés qui gravitent autour du Soleil entre Jupiter et Neptune».

     

    Au bout du compte, ces nouvelles routes, qui «peuvent conduire des comètes et des astéroïdes près de Jupiter à la distance de Neptune en moins d'une décennie et à 100 unités astronomiques en moins d'un siècle», pourraient, de ce fait, être utilisées «pour envoyer des engins spatiaux aux confins de notre Système solaire relativement rapidement» et «pour surveiller et comprendre les objets proches de la Terre qui pourraient entrer en collision avec notre planète».

     

    Liens externes complémentaires (source Simbad)

    (*) Variété

    (**) Théorie du chaos

     (***) Le Problème à trois corps

     

     


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