Pourquoi Vénus brille-t-elle autant ?

Nul doute que vous l’avez remarquée, étincelante dans les lueurs du crépuscule. Vénus est resplendissante et cela va aller grandissant au cours des prochaines semaines. Au point même que sa lumière douce nous éclaire. Mais pourquoi devient-elle si brillante dans le ciel cet hiver ?

Impossible de la manquer, chaque soir, étincelante au-dessus de l'horizon sud-ouest. Que l'on vive dans les faubourgs ou à la campagne, on peut admirer, ces temps-ci, Vénus dans toute sa splendeur, dès que le Soleil a disparu sous l'horizon. Elle est si brillante que sa lueur se reflète sur l'eau. Nul doute que, dans un environnement pauvre en lumière artificielle, on peut même distinguer les ombres qu'elle projette. Impressionnant. Et cela va encore s'amplifier au cours des prochaines semaines : il est prévu que sa luminosité augmente de 20 % au cours des prochaines semaines, jusqu'au 20 février.
Mais pourquoi la légendaire déesse de la Beauté resplendit-elle autant ? Au point d'ailleurs, en ces sombres soirées d'hiver, de faire de l'ombre à Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel, qu'elle surpasse allègrement. (Cette dernière ne reprend son règne sur la nuit qu'après le coucher de la planète, quatre heures environ après le Soleil.)

Sur cette photo composite de Vénus prise au foyer d’un télescope, on peut distinguer les différentes teintes des nuages qui l’enveloppent. © CS Marco, Spaceweather 

Une luminosité qui va décroître alors même que les distances seront plus courtes

C'est la relative proximité avec la Terre, et surtout sa couverture nuageuse permanente - par ailleurs responsable d'un puissant effet de serre (la déesse de l'Amour est la planète la plus chaude du Système solaire) - très réfléchissante, qui fait de Vénus un astre si lumineux dans le ciel terrestre.

En outre, sur une orbite plus proche du Soleil que celle de la Terre (108 millions de kilomètres en moyenne, contre 150 millions), elle gravite plus vite. Ces derniers temps, elle se rapproche de nous à grands pas, et c'est le 25 mars prochain qu'une fois de plus, la planète va nous doubler (voir le schéma ci-dessous). Ce jour-là, 42 millions de kilomètres seulement nous sépareront d'elle.
Elle devrait paraître plus brillante encore. Eh bien non, sa luminosité va décroître. Pourquoi ? Parce que la partie éclairée que nous voyons depuis la Terre diminue. Comme la Lune, mais cela n'est visible que dans un instrument (jumelles, lunette ou télescope), la planète nous présente des phases. Aussi, à mesure qu'elle s'aligne avec le Soleil, toujours du point de vue terrestre, la voyons-nous passer d'un premier quartier à un fin croissant... Après le 20 février, sa luminosité va donc baisser malgré la réduction de la distance entre les deux planètes voisines.

Vue en perspective de la position des planètes du Système solaire, le 4 février 2017. Au premier plan, la Terre (Earth). Du point de vue terrestre, Vénus et Mars apparaissent proches (conjonction géocentrique). Le 25 mars, Vénus aura doublé la Terre. © SkySafari

Vénus est visible avec Mars, son amant

Celle que l'on surnomme couramment l'étoile du Berger est donc Vesper en ce moment, l'étoile du soir (Hesperos, pour les Grecs, « celle du soir » ; pour le matin, les Romains l'avait nommée Lucifer ; pour les Grecs, elle était Eosphoros). Un faux-ami, toutefois, car Vénus, rappelons-le, est une planète et non une étoile.
Peut-être avez-vous remarqué en l'admirant qu'un astre rougeoyant l'accompagne un peu plus haut dans le ciel. Comme elle, il ne scintille pas, signe que c'est aussi une planète, étymologiquement, un astre vagabond (asteres planetes), au contraire des astres fixes, les étoiles. Il s'agit bien sûr de Mars. Tous deux, amants dans la mythologie, continuent de se rapprocher dans la voûte céleste. À noter que le 31 janvier, la Lune en croissant, leur rendra visite au sein de la constellation des Poissons.

Par Xavier Demeersman, Futura

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[Alain MOCCHETTI]

MISSION SPATIALE SUR VENUS - CALCUL DE LA POUSSEE DES REACTEURS
1. Si les Réacteurs sont du type conventionnel et fonctionnent avec du carburant classique, qui est utilisé entre autre pour les fusées Ariane 5 et Ariane 6 à partir de 2020 pour cette dernière, les Réacteurs possèderont une Tuyère de Laval dont le profil sera calculé grâce aux 2 Principes de la Thermodynamique, le mélange Air Carburant sera assimilé à un Gaz Parfait Compressible, donc nous pouvons écrire les équations suivantes :
- Pv = rT (1) avec P la pression du mélange qui est variable selon le point où nous nous plaçons le long de l’axe de la tuyère, v le volume massique du mélange air carburant, r la Constante Massique du Gaz Parfait utilisé pour la combustion du mélange, et T la Température du mélange exprimée en degrés Kelvin, soient T(K) et T(C), cette dernière étant exprimée en degrés Celcius, nous pouvons écrire la seconde équation ;
- T(C) = T(K) - 273 (2)
Premier Principe de la Thermodynamique :
- dE + dK = &We + &Qe (3)
E : Energie Interne
K : Energie Cinétique
&We : Travail échangé avec le Milieu Extérieur
&Qe : Quantité de Chaleur échangée avec le Milieu Extérieur
Deuxième Principe de la Thermodynamique :
- &Qe + &We = TdS (4)
S est l’Entropie du volume considéré de gaz (mélange) brûlé
Autre hypothèse : l’évolution des gaz dans la tuyère est assimilée à une ISENTROPIQUE REVERSIBLE (pas de frottement et pas d’échange de chaleur dans la tuyère avec le milieu extérieur car la vitesse des gaz dans la tuyère est élevée).
Calcul de la poussée du Réacteur Conventionnel :
- P = QM X V avec QM = pSV (5)
P est la poussée d’un Réacteur en Newtons,
QM est le Débit Massique du mélange brulé à la sortie de la tuyère,
V est la Vitesse du mélange brulé à la sortie de la Tuyère du Réacteur. La poussée du Réacteur sera maximale quand les gaz atteindront mach 1 au Col de la Tuyère,
- P = pSV^2 (6) donc plus V est grande plus P est importante.
Théorème de la Résultante Dynamique :
- M(T) GAMMA(A) = P (7) avec GAMMA(A) l’Accélération Absolue du Vaisseau Spatial calculée dans un REPERE HELIOCENTRIQUE qui est un REPERE GALILEEN,
- M(T) = M(VS) + M(C) + M(P) (8)
M(T) : masse totale du Vaisseau Spatial carburant, personnels et voyageurs compris,
M(VS) : masse du Vaisseau Spatial vide, cad sans carburant et sans personnel ni voyageur,
M(P) : masse du personnel et des voyageurs,
M(C) : masse du carburant dans la soute,
Remarque : M(C) est variable par rapport au temps, à accélération constante le débit de carburant sera variable, car M(C) diminue avec le nombre kilomètres parcourus et a donc un impact direct sur la Poussée du Réacteur P, il faut asservir la Poussée P et la Vitesse V pour maintenir GAMMA(A) constante.
La Trajectoire Rectiligne de la Terre jusqu’à Vénus est la Trajectoire Absolue du Vaisseau Spatial, La Trajectoire Relative ne nous intéresse pas.
Le Vaisseau Spatial sera équipé de 4 Réacteurs de taille acceptable assurant chacun comme poussée P/4, un seul Réacteur aurait une trop grande taille.
2. Si les Réacteurs sont du type à Fusion Nucléaire, alors les soutes à carburant permettront d’assurer le voyage aller et le voyage retour. Le principe de fonctionnement des Réacteurs à Fusion Nucléaire diffère complètement de celui des Réacteurs du type conventionnel, je rédigerai un pavé de texte spécial pour expliquer le Fonctionnement des Réacteurs à Fusion Nucléaire.

Alain Mocchetti
Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
UFR Sciences de Metz
alainmocchetti@sfr.fr
alainmocchetti@gmail.com
@AlainMocchetti

[Alain MOCCHETTI]

MISSION SPATIALE SUR VENUS - CALCUL DE LA POUSSEE DES REACTEURS
1. Si les Réacteurs sont du type conventionnel et fonctionnent avec du carburant classique, qui est utilisé entre autre pour les fusées Ariane 5 et Ariane 6 à partir de 2020 pour cette dernière, les Réacteurs possèderont une Tuyère de Laval dont le profil sera calculé grâce aux 2 Principes de la Thermodynamique, le mélange Air Carburant sera assimilé à un Gaz Parfait Compressible, donc nous pouvons écrire les équations suivantes :
- Pv = rT (1) avec P la pression du mélange qui est variable selon le point où nous nous plaçons le long de l’axe de la tuyère, v le volume massique du mélange air carburant, r la Constante Massique du Gaz Parfait utilisé pour la combustion du mélange, et T la Température du mélange exprimée en degrés Kelvin, soient T(K) et T(C), cette dernière étant exprimée en degrés Celcius, nous pouvons écrire la seconde équation ;
- T(C) = T(K) - 273 (2)
Premier Principe de la Thermodynamique :
- dE + dK = &We + &Qe (3)
E : Energie Interne
K : Energie Cinétique
&We : Travail échangé avec le Milieu Extérieur
&Qe : Quantité de Chaleur échangée avec le Milieu Extérieur
Deuxième Principe de la Thermodynamique :
- &Qe + &We = TdS (4)
S est l’Entropie du volume considéré de gaz (mélange) brûlé
Autre hypothèse : l’évolution des gaz dans la tuyère est assimilée à une ISENTROPIQUE REVERSIBLE (pas de frottement et pas d’échange de chaleur dans la tuyère avec le milieu extérieur car la vitesse des gaz dans la tuyère est élevée).
Calcul de la poussée du Réacteur Conventionnel :
- P = QM X V avec QM = pSV (5)
P est la poussée d’un Réacteur en Newtons,
QM est le Débit Massique du mélange brulé à la sortie de la tuyère,
V est la Vitesse du mélange brulé à la sortie de la Tuyère du Réacteur. La poussée du Réacteur sera maximale quand les gaz atteindront mach 1 au Col de la Tuyère,
- P = pSV^2 (6) donc plus V est grande plus P est importante.
Théorème de la Résultante Dynamique :
- M(T) GAMMA(A) = P (7) avec GAMMA(A) l’Accélération Absolue du Vaisseau Spatial calculée dans un REPERE HELIOCENTRIQUE qui est un REPERE GALILEEN,
- M(T) = M(VS) + M(C) + M(P) (8)
M(T) : masse totale du Vaisseau Spatial carburant, personnels et voyageurs compris,
M(VS) : masse du Vaisseau Spatial vide, cad sans carburant et sans personnel ni voyageur,
M(P) : masse du personnel et des voyageurs,
M(C) : masse du carburant dans la soute,
Remarque : M(C) est variable par rapport au temps, à accélération constante le débit de carburant sera variable, car M(C) diminue avec le nombre kilomètres parcourus et a donc un impact direct sur la Poussée du Réacteur P, il faut asservir la Poussée P et la Vitesse V pour maintenir GAMMA(A) constante.
La Trajectoire Rectiligne de la Terre jusqu’à Vénus est la Trajectoire Absolue du Vaisseau Spatial, La Trajectoire Relative ne nous intéresse pas.
Le Vaisseau Spatial sera équipé de 4 Réacteurs de taille acceptable assurant chacun comme poussée P/4, un seul Réacteur aurait une trop grande taille.
2. Si les Réacteurs sont du type à Fusion Nucléaire, alors les soutes à carburant permettront d’assurer le voyage aller et le voyage retour. Le principe de fonctionnement des Réacteurs à Fusion Nucléaire diffère complètement de celui des Réacteurs du type conventionnel, je rédigerai un pavé de texte spécial pour expliquer le Fonctionnement des Réacteurs à Fusion Nucléaire.

Alain Mocchetti
Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
UFR Sciences de Metz
alainmocchetti@sfr.fr
alainmocchetti@gmail.com
@AlainMocchetti

[Alain MOCCHETTI]

MISSION SPATIALE SUR VENUS - CALCUL DE L'ACCELERATION DU VAISSEAU SPATIAL
La NASA projette d’installer des ballons dirigeables sur Vénus, dans un futur à moyen terme, il faudra construire un Vaisseau Spatial pour transporter les hommes et les ballons.
Considérons que le trajet supposé rectiligne entre la Terre et Vénus se décompose en 2 demi trajets de 21.250.000 km. Durant le premier le Vaisseau Spatial sera en Accélération Constante et durant le second en Décélération Constante.
GAMMA(A) est l’Accélération du Vaisseau Spatial
GAMMA(D) est la Décélération du Vaisseau Spatial
D = 21.250.000.000 m
Calcul de l’Accélération GAMMA(A) :
GAMMA(A) = (Delta V)/(Delta T) c’est l’Accélération du Vaisseau Spatial
Delta V = V(1) – V(0) avec V(0) = 30 km/s la vitesse initiale et V(1) = 500 000 km/h soit 5 fois la Vitesse Initiale V(0).
V(1) – V(0) = (500.000.000 – 108.000.000)/3600 m/s soit 108888 m/s
Delta T = T(1) – T(0) avec T(0) = 0 donc T(1) = 3 X 31 X 24 X 3600 secondes, on prend comme hypothèse : les 42.500.000 km sont parcourus en 6 mois.
GAMMA(A) = 108888/(3 X 31 X 24 X 3600) = 0,0136 m/s² ce qui est trop faible, remplaçons les 3 mois par 1 mois et on obtient :
GAMMA(A) = 108888/(1 X 31 X 24 X 3600) = 0,0407 m/s² pour rappel G l’accélération de la pesanteur terrestre = 9,81 m/s²
Si on remplace les 1 mois par 15 jours alors GAMMA(A) = 0.0813m/s², soit 1/120ème de l’Accélération de la Pesanteur Terrestre..
En phase Décélération GAMMA(D) = - GAMMA(A)
Calcul du trajet le plus économique du point de vue du carburant, ça sera indéniablement le plus long du point de vue du temps (T) : Si V(1) = V(0) = 30 km/s = Constante tout le long du trajet, dans ce cas précis le consommation du carburant sera nulle en dehors du carburant nécessaire pour assurer la poussée des réacteurs pour échapper à l’Attraction Terrestre et pour assurer la poussée des rétrofusées pour décélérer le Vaisseau Spatial pour qu’il soit en orbite géostationnaire autour de Vénus à une distance à calculer par les Scientifiques et les Ingénieurs responsables du Projet.
Pourquoi la Vitesse Initiale V(0) est égale à 30 km/s ? (Vitesse Orbitale)
V(0) est engendrée par la rotation de la Terre autour du Soleil, cad V(0) est la Vitesse Tangentielle du Centre de Gravité de la Terre par rapport au Centre d’Inertie du Soleil. Pour effectuer les calculs avec un maximum de précision, ceux-ci seront fait dans un REPERE HELIOCENTRIQUE ayant pour point d’origine le Centre d’Inertie ou de Gravité du Soleil et ses 3 axes orthogonaux dirigés vers 3 étoiles fixes de l’Univers (étoiles situées dans des galaxies très éloignées de la VOIE LACTEE).
Ce sont l'Accélération et la Décélération du Vaisseau Spatial qui génèrent la consommation en carburant, des Réacteurs Nucléaires à Fusion seront nécessaires pour équiper le Vaisseau Spatial et assurer la liaison Terre - Vénus en un minimum de temps Delta(T).
Selon l'Accélération du Vaisseau Spatial choisie (0 ou 0.0136 ou 0.0407 ou 0.0813 m/s²), la Trajectoire sera différente et la distance parcourue entre la Terre et Mars sera différente de 42.500.000 km, il y aura lieu de recalculer le temps T(C) (temps corrigé) par rapport à l'Accélération retenue , Ainsi Delta(T) sera égale à T(C)..



Alain Mocchetti
Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
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