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COLLOQUIUM 2011
Astronomie & Dynamique des Systèmes Gravitationnels
Organisé
conjointement par
Benoit.Noyelles @ fundp.ac.be
Julien.Frouard @ fundp.ac.be
Anne.Lemaitre @ fundp.ac.be (Centre Namurois des Systèmes Complexes (NaXys), Unité de
Systèmes Dynamiques, FUNDP, Namur) et
Alain.Vienne @
univ-lille1.fr (LAL-IMCCE, USTL, Lille)
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Journée ADSG: Les géocroiseurs
10h-10h30: accueil Mirel Birlan (IMCCE) -
http://www.imcce.fr 11h40-12h40: David Bancelin(IMCCE) -
http://www.imcce.fr 12h45: repas à l'Arsenal |
Note 1: Archives
Année 2010 Journée ADSG:
Etude des systèmes dynamiques à Namur et à
Lille 9h30-10h:
accueil "L'intégration
symplectique des vecteurs tangents " (Timotéo
Carletti, Nanmur) “Le
problème des deux corps à masse variable ”
(Emilie Verheylewegen, Nanmur) “Détermination
analytique et numérique des fréquences d'un
système gravitationnel” (Alain Vienne, Obs.
Lille1)
“Le
contrôle hamiltonien ” (Jehan Boreux, Namur) “Formes
et structures dans les donnees astronomiques” (Radu
Stoica, Painlevé Lille1) “La
dynamique à long-terme des satellites irréguliers
de Jupiter” (Julien Frouard, Obs. Lille1)
11h30-14h:
déjeuner “Les
orbites autour d'un astéroïde elliptique ”
(Audrey Compère, Namur) “Le
nuage de Oort existe-il?" (Marc Fouchard, Obs. Lille)
“Détection
d'exoplanetes par l'analyse du chronométrage des
transits" (Stefan Renner, Obs. Lille1)
“Les
résonances de Kozai dans les exoplanetes ”
(Anne-Sophie Libert, Namur) “Un
intégrateur symplectique pour les débris
spatiaux ” (Charles Hubaux, Namur) “Les
débris spatiaux” (Florent Deleflie, Obs.
Lille1) 15h30-16h:
pause café 16h-17h: "Les
orbites polaires stables autour des planètes
telluriques” (Nicolas Delsate, Namur)
“Le
mouvement de l'obliquité de Mercure”
(Sandrine D'Hoedt, Namur) “Les
termes à courtes périodes dans la rotation
de Mercure” (Anne Lemaitre, Namur) “La
rotation du noyau de Mercure” (Benoit Noyelles,
Namur)
17h: fin
"Les géocroiseurs : petits, frais, dangereux,... mais pas trop"
par Mirel Birlan - IMCCE (Observatoire de Paris)
Les planétologues ont encore beaucoup à apprendre sur la formation et l'évolution de notre Système Solaire. Comme les seuls vestiges des débuts de la formation du système des planètes, les petits corps - dont les géocroiseurs - ont enregistré les éléments chimiques complexes et l'évolution physique qui a eu lieu dans la nébuleuse solaire. La récupération de ces enregistrements nécessite la connaissance à la fois des propriétés dynamiques et physiques de cette population.
Au cours de mon exposé je vais faire une incursion dans les techniques d'observations visant différents objectifs scientifiques : la détection et le catalogue d'astéroïdes, les programmes de détections de géocroiseurs dans le monde avec présentation du projet EURONEAR, l'astrométrie et la contribution à l'amélioration des éléments orbitaux, l'analyse de la lumière réfléchie par les géocroiseurs et la déduction de leur paramètres physiques.
Année
2009
Année
2008
Année
2007
Année
2006
Année
2005
Année 2004
vendredi 2 avril
2010
à l'Observatoire de
l'Université de Lille 1
10h-11h30:
14h-15h30:
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Dans le cadre de l’année mondiale de l’astronomie, les départements de Mathématique des Facultés Universitaires Notre-Dame de la Paix à Namur (unité de Systèmes Dynamiques) et de l’Université de Lille 1 (Laboratoire d’Astronomie) ont le plaisir de vous inviter à un cycle de conférences grand public sur le thème : ELLE EST ASTRONOME !Des femmes astronomes de tous horizons viennent parler de leurs recherches ; elles aborderont plusieurs thèmes de l’astronomie contemporaine : observation, dynamique planétaire, histoire de l’astronomie, mécanique céleste et cosmologie. |
Lundi 23 février 2009 - Suzanne Debarbat (Observatoire de Paris)« Uranus, Neptune, Pluton: 3 découvertes, 3 stratégies » |
Vendredi 13 mars 2009 - Yaël Nazé (Université de Liège)« Contemplation céleste - les 400 ans
des lunettes et télescopes » |
Lundi 27 avril 2009 - Anne-Sophie Libert (Université de Namur)« A la découverte des planètes lointaines » |
Mardi 27 octobre 2009 - Agnès Fienga (Observatoire de Besançon)« Mesurer le Système Solaire : de Newton à GAIA » |
Lundi 16 novembre 2009 - Ruth Durrer (Université de Genève)« Le fond cosmique micro-onde: une fenêtre vers l’univers primordial » |
Lundi 30 novembre 2009 - Sophie Van Eck (Université Libre de Bruxelle)« Les étoiles au plomb » |
Plus de détails à http://perso.fundp.ac.be/~alemaitr/IYA2009/femmes-astro.html |
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Journée
ADSG: La Terre est-elle la seule planète
habitable?
9h30-10h:
accueil Philippe
Claeys (Vrije Universiteit
Brussel) - http://we.vub.ac.be/~dglg
11h15-13h: déjeuner Franck
Selsis (Laboratoire
d'Astrophysique de Bordeaux) -
http://www.obs.u-bordeaux1.fr 14h-15h: Benjamin
Levrard (IMCCE) -
http://www.imcce.fr/~blevrard/ 15h-15h30: pause café 15h30-16h30: Anne-Sophie
Libert (Université de
Namur) - http://www.fundp.ac.be 16h30: fin |
vendredi 14 mars -
10h30 - Kampe de Feriet (M2)
Stefan Renner, DLR
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), Allemagne
"Détection de planètes extrasolaires avec la
mission CoRoT"
vendredi 4 avril -
10h30 - Kampe de Feriet (M2)
Benoît Noyelles,
Université de Namur - http://www.imcce.fr/~noyelles/
"La
rotation des satellites naturels" (Note 08_5)
vendredi 25
avril -10h30 - Salle de reunion (M2)
Arnaud Pierens,
USTL-LAL-IMCCE
"Role des interactions disque-planete dans la
formation planetaire"
Note 08_1:
"Habitabilité
de la jeune Terre" (en français) de Philippe
Claeys, Vrije Universiteit Brussel
Except the old Jack Hills
zircon crystals, it does not exit direct record of the first 500 Ma
of the Earth history. Consequently, the succession of events that
took place during this period is only indirectly known through
geochemistry, comparison with other telluric planets, and numerical
modelling. Just after planetary accretion several episodes were
necessary in order to make life apparition and development possible
and to make the Earth surface habitable. Among these stages are: the
core differentiation, the formation of a magma ocean, the apparition
of the first atmosphere, oceans and continents as well as the
development of magnetic field and of plate tectonics. In the same
time, Earth has been subject to extraterrestrial events such as the
Late Heavy Bombardment (LHB) between 3.95 and 3.8 Ga. Since 4.4-4.3
Ga, the conditions for pre-biotic chemistry and appearance of life
were already met (liquid water, continental crust, no strong
meteoritic bombardment, etc...). This does not mean that life existed
as early, but this demonstrates that all necessary conditions assumed
for life development were already present on Earth.
Note
08_2:
"À la recherche de planètes
extrasolaires habitables" de Franck Selsis, Laboratoire
d'Astrophysique de Bordeaux
Depuis 1995, nous sommes capables
de détecter des planètes autour d'autres étoiles
que le Soleil. Jusqu'à très récemment, nos
techniques limitaient nos observations à des planètes
géantes et très chaudes, mais nous sommes désormais
capables de détecter des planètes, plus petites et plus
tièdes, ressemblant de plus en plus à la Terre. Nous
commençons par ailleurs à obtenir des données
sur la nature des atmosphères de certaines des planètes
que nous détectons. Dans un avenir proche, nous allons pouvoir
explorer la diversité des planètes de type terrestre,
et ainsi déterminer si les propriétés de notre
planète, et notamment sa capacité à abriter la
vie, sont rares ou communes dans notre Galaxie. La prochaine
génération d'instruments astronomiques va nous
permettre de sonder l'atmosphère de ces nouveaux mondes, à
la recherche de conditions habitables, voire de signatures de la
présence de vie.
Note 08_3:
Rotation
et habitabilité des planètes extra-solaires de
Benjamin Levrard, IMCCE
La période de rotation d'une
planète ou d'un satellite est un des paramètres
importants dans la compréhension de son climat. Pour les
planètes comme Mercure ou les satellites comme Titan ou
Europe, il est généralement considéré que
le corps central massif proche autour duquel tournent ces objets ont
fortement ralenti leur vitesse de rotation au cours du temps par
effets de marées. La vitesse de rotation finale est alors
généralement un multiple de la moitié de la
vitesse de rotation orbitale, le cas le plus courant étant
l'égalité entre ces périodes appelé
rotation synchrone. Je présenterai par analogie les
prédictions que l'on peut faire sur l'état de rotation
des premières exo-Terres et puis discuterai les premières
implications possibles sur les climats de ces planètes à
travers la grande diversité des variations de
"l'ensoleillement" reçu en différents
endroits de la planète.
Note 08_4:
"Exoplanètes,
terres porteuses de vie? Un regard sur la dynamique des systèmes
extrasolaires" d'Anne-Sophie Libert, Université de
Namur
À ce jour, plus de vingt-cinq systèmes
extrasolaires multiples dotés de paramètres étonamment
variés ont été détectés. De par
leur diversité, ces systèmes ont quantité de
choses à nous apprendre sur l'évolution et la formation
des systèmes planétaires. En outre, leur stabilité
à long terme et leur régularité sont des
facteurs indispensables à l'apparition de la vie. D'un point
de vue dynamique, les excentricités généralement
importantes de ces nouveaux mondes rendent inapproprié le
cadre théorique bien développé pour l'étude
du Système Solaire et nécessite la mise en oeuvre de
nouvelles études. Ces dernières mettent en lumière
les variations importantes que présentent les éléments
orbitaux en seulement quelques milliers d'années, ce qui peut
signifier également une variation non négligeable de la
distance planète-étoile qui est à prendre en
compte dans les analyses de la zone d'habitabilité des
planètes extrasolaires. Enfin, ces études d'évolution
à long terme des exosystèmes cherchent également
à identifier le rôle des résonances en moyen
mouvement dans la stabilité des systèmes planétaires,
à détecter les régions chaotiques ainsi qu'à
contraindre les paramètres orbitaux encore indéterminés
par les méthodes de détection actuelles.
Note
08_5 :
La rotation des satellites naturels -
Application à Titan de B. Noyelles, Université
de Namur
À l'instar de la Lune, la plupart des
satellites naturels des planètes du système solaire
sont en synchronisation spin-orbite, c'est-à-dire qu'ils
présentent toujours la même face à un observateur
qui serait situé sur la planète. Cette synchronisation
correspond à un état d'équilibre très
stable atteint grâce à des phénomènes
dissipatifs qui ont progressivement ralenti la rotation du satellite.
Depuis les missions spatiales Galileo (autour de Jupiter) et Cassini
(autour de Saturne), le champ de gravitation des satellites est
suffisamment connu pour en étudier la rotation plus finement.
Dans ce séminaire, je présente les travaux effectués
ces dernières années à Namur pour l'étude
de la rotation des satellites galiléns de Jupiter et de Titan
en considérant ces corps comme rigides, puis je présente
une comparaison entre théorie et observations et enfin
j'expose les perspectives d'amélioration des modèles.
L'objectif est de représenter les satellites naturels comme
des corps à plusieurs couches, dont un océan
sous-surfacique, et de représenter les différents
couplages entre ces couches, notamment le couplage gravitationnel et
le couplage électromagnétique.
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Journée ADSG: Dynamique
et collision des petits corps
9h30-10h: accueil Daniel
Hestroffer (IMCCE) -
http://www.imcce.fr 10h30-11h: Jean
Souchay (SyRTE -
Observatoire de Paris) - http://syrte.obspm.fr/
11h-11h15:
pause café Jean
Souchay (SyRTE -
Observatoire de Paris) - http://syrte.obspm.fr/ 11h45-12h15: Giovanni
Valsecchi (IASF Rome) -
http://www.iasf-roma.inaf.it/indexen.htm
12h15-14h15: déjeuner Giovanni
Valsecchi (IASF Rome) -
http://www.iasf-roma.inaf.it/indexen.htm 15h15-15h30: pause café 15h30-16h: Lucie
Maquet (Master Physique, Université
de Lille) - http://www.univ-lille1.fr 16h: fin |
Note 07_1:
"Simulation
d'un impact sur la rotation d'un corps céleste."
de Jean Souchay & Damien Gauchez, SyRTE -
Observatoire de Paris
Les impacts ont joué un rôle
majeur sur l’évolution physique des surfaces des
planètes et des astéroïdes ainsi que sur
l’évolution de leur dynamique orbitale et rotationelle.
On propose ici un modèle mathématique (Gauchez et
Souchay,2006) permettant d’évaluer analytiquement
l’effet d’un impact d’un projectile sur la rotation
d’un corps céleste cible (planète ou astéroide).
Ce modèle prend en compte tous les paramètres associés
à l’impact (positionnement, vitesse relative, forme de
la cible) et tient compte de coefficients associés à la
physique du matériau. Une utilisation de ce modèle
vis-à-vis de la mission spatiale Don Quichotte est proposée,
en prenant pour référence les missions déjà
effectuées NEAR et DEEP IMPACT.
Note 07_2:
"Collisions
et rencontres proches de petits corps avec les planètes."
de Giovanni Valsechi, IASF - Rome
La conférence
sera faite en français
Collisions and close encounters
of small bodies with the planets
In recent years the possibility
that an asteroid or a comet impacts on our planet has become somehow
a 'fashionable' subject. Even if the probability of a catastrophic
impact in any given year is extremely small, the consequences can be
such that the study of these events and of the possible
countermeasures is amply justified.
The current strategy to deal
with this problem consists of discovering all the potential impactors
larger than a given size, and in ascertain that none of them will
fall on the Earth within, say, the next century. Up to now the
searches have been conducted with wide-field, small telescopes, and
the orbital computations have been carried out in a few specialized
centres; in the near future, the use of much more powerful telescopes
will greatly increase the rate at which potential impactors are
discovered.
I will summarize the current status of the
discoveries, the problems solved and those still open, and will
discuss the more general questions related to implications of the
studies of near Earth objects on our understanding of the evolution
of the Solar System.
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Journée
ADSG: Missions spatiales
9h30-10h: accueil Véronique
Dehant (Observatoire Royal de
Belgique) - http://www.observatoire.be/
11h-11h15: pause café Daniel
Hestroffer (IMCCE) -
http://www.imcce.fr/~hestro
12h15-14h15:
déjeuner Emmanuel
Marcq (LESIA - Observatoire de
Paris) - http://www.eleves.ens.fr/home/marcq/prof.html.fr
15h-15h15: pause café Hugues
Leroux (LPES - Université de
Lille 1) - http://www.univ-lille1.fr/lspes/leroux.html 16h: fin |
vendredi
17 mars
Sophie Pireaux,
Observatoire de Côte d'Azur -
http://www.obs-azur.fr/gemini/pagesperso/pireaux/index.html
"Un
aperçu sur l'estimation du moment quadrupolaire solaire à
partir des éphémérides planétaires"
(note 06_5)
vendredi
31 mars
Marc Fouchard,
IASF (Italie) - http://www.iasf.cnr.it/
"Etude
des effets à long terme de la marée galactique sur la
dynamique des comètes du nuage de Oort."
(note 06_6)
Note
06_1:
"Géodésie de la planète Mars et
propriété de l’intérieur de Mars." de
Véronique Dehant, Observatoire Royal de Belgique
Les
propriétés de l’intérieur d’une
planète peuvent être obtenues en faisant des mesures
globales et régionales par radio science. Le suivi d’une
sonde spatiale nous permet d’observer sa trajectoire. Celle-ci
est déviée lorsque la sonde passe au dessus d’une
anomalie de masse à l’intérieur ou à la
surface de la planète. D’autre part, les effets de
marées de Mars, également observés par la sonde
spatiale, permettent d’obtenir les propriétés de
l’intérieur profond de Mars. Les dernières
mesures de Mars Express seront présentées et analysées.
Note 06_2:
"Une
présentation de la mission Gaia vue du système solaire"
de Daniel Hestroffer, IMCCE - Observatoire de Paris<
La
mission d'astrométrie spatiale Gaia qui sera lancée en
2011 est une de ces importantes missions de l'Agence Spatiale
Européenne (ESA/ASE) qualifiées de "pierre
angulaire". Cette mission permettra à l'Europe de
conserver un certain leadership dans l'astrométrie spatiale
acquis par son prédécesseur Hipparcos/Tycho. Cependant
Gaia est dans bien des aspects - qu'ils soient scientifiques,
techniques ou organisationnels - bien plus qu'un simple successeur
d'Hipparcos. Notons aussi que, de par la précision des mesures
attendues, Gaia devrait permettre de gagner deux ordres de grandeur,
et trois ordres de grandeurs par rapport à Tycho pour ce qui
est du nombre de corps observés.
Telle qu'elle peut-être
"vue du système solaire" la mission Gaia comporte
deux aspects : en amont les éphémérides
planétaires nécessaires à sa préparation
et en aval les données d'observations principalement
photométriques et astrométriques. Ces données
permettrons non seulement l'établissement de catalogues mais
aussi la détermination de nombreux paramètres
physiques. Je présenterai quelques aspects de la mission
recouvrant le satellite, l'instrumentation embarquée, le mode
opératoire des observations, la transmission et la réduction
des données, etc. Nous nous intéresserons enfin aux
retombées scientifiques et plus particulièrement à
la récolte attendue pour les corps du système solaire
(planètes principales, satellites naturels, comètes,
astéroïdes, physique fondamentale, ...). Je donnerai un
aperçu des diverses études menées au sein du
Gaia Solar System Working Group, en développant plus
particulièrement les aspects liés aux astéroïdes.
Note
06_3:
"La mission Vénus Express" d'Emmanuel
Marcq, LESIA - Observatoire de Paris
Lancée avec
succès de Baïkonour le 9 novembre 2005, la sonde Venus
Express de l'ESA s'insèrera en orbite autour de Vénus
le 11 avril prochain. Les 7 instruments à bord
(spectro-imageurs UV, visible, IR, radio; magnétomètre
et analyseur de plasmas), hérités des missions Mars
Express et Rosetta, permettront l'exploration exhaustive de
l'atmosphère, de la surface à l'ionosphère. Les
données recueillies pendant les 500 jours que durera la
mission apporteront sans doute des éléments décisifs
pour résoudre les mystères qui entourent cette planète
jumelle de la nôtre et pourtant si différente, en
particulier sur la dynamique et la composition de l'atmosphère,
de la surface et de leurs interactions
Note 06_4:
"Stardust:
des poussières de comète dans les laboratoires" de
Hugues Leroux, LPES, Université de Lille 1
La sonde «
Stardust » de la NASA a rapporté sur Terre un
échantillonnage de grains cométaires le 15 janvier
dernier. Il s'agit du second programme de retour d'échantillon
extra-terrestre depuis les missions Apollo. Les comètes étant
les « congélateurs » du système solaire,
l'étude des grains en laboratoire doit permettre de mieux
connaître les conditions physico-chimiques qui régnaient
durant l'étape de la formation du système solaire. Il
s'agit d'un programme ambitieux, et les retombées
scientifiques devraient être importantes. Environ 25
laboratoires internationaux (dont une bonne représentation
Française) sont impliqués dans l'étude
préliminaire d'un échantillonnage de poussière
cométaire. Pendant une période de 9 mois, il s'agira de
dresser un premier bilan de l'opération.
Note 06_5:
"Un
aperçu sur l'estimation du moment quadrupolaire solaire à
partir des éphémérides planétaires"
de Sophie Pireaux, Observatoire de la côte d'azur
Si l'ordre
de grandeur du moment quadrupolaire solaire, J2, est connu pour être
10-7, sa valeur précise est toujours sujet à
discussion.
De plus, les équations stellaires combinées
à un modèle de rotation différentielle, la
Théorie des Figures du Soleil, ainsi que les techniques
d'inversions appliquées à l'hélioséismologie
sont des méthodes qui sont dépendant du modèle,
c'est-à-dire qui requièrent la spécification
d'un modèle pour la densité du Soleil et pour sa loi de
rotation. D'où la nécessité d'une estimation
dynamique du moment quadrupolaire solaire, basée sur le
mouvement de sondes, des corps célestes ou de la lumière
dans le champ gravitationnel du Soleil.
Nous présenterons
ici une tentative d'estimation du moment quadrupolaire solaire via
les éphémérides planétaires JPL-NASA, en
même temps que la détermination d'autres paramètres
des éphémérides, via un ajustement aux
observations en une seule étape. Si, en principe, il devrait
être possible d'extraire J2 des éphémérides
planétaires, nous observons que, dans les éphémérides
actuelles, sa valeur reste trop corrélée avec le
paramètre Post-Newtonien \beta qui caractérise les
théories alternatives de la gravitation. Cette situation
devrait s'améliorer grâce à des nouvelles
observations (données VLBI additionnelles, mesures
additionnelles vers des sondes avec les missions en cours ou de
nouvelles missions spatiales), à la précision
croissante en télémétrie et au développement
de nouvelles éphémérides.
Nous discuterons
également d'autres alternatives pour l'estimation dynamique de
J2.
Note 06_6:
"Etude des effets à
long terme de la marée galactique sur la dynamique des comètes
du nuage de Oort." de Marc Fouchard, IASF (Italie)
Un modèle
des effets des marées galactiques sur les comètes du
nuage de Oort est présenté. Ce modèle est basé
sur une formulation hamiltonienne des équations du mouvement
en utilisant deux ensembles différents de variables
canoniques. Ensuite le développement en série limité
de la solution de chaque formulation permet de construire des
mappings, réduisant ainsi considérablement les temps de
calcul. Ce modèle hybride de marée galactique est
utilisé afin d'étudier les effets à long terme
de la marée sur la dynamique des comètes du nuage de
Oort. Pour ce faire 2 intégrations d'un même ensemble
d'un million de comètes sur 5 milliards d'années ont
été effectuées en utilisant une marée
galactique constituée uniquement d'une composante normale au
plan galactique, et une marée avec en plus un composante dans
le plan galactique.
Il s'est avéré que les
résultats peuvent s'expliquer en grande partie par la validité
ou non d'une hypothèse d'intégrabilité. Lorsque
cette hypothèse est valide, c'est-à-dire pour des
demi-grands axes modérés des orbites cométaires
et/ou sans la composante radiale de la marée, la dynamique
s'explique facilement par des variations périodiques du
périhélie des orbites cométaires, conduisant à
un tarissement des régions sources du nuage de Oort. De même,
une accumulation rapide des arguments galactiques du périhélie
des orbites cométaires durant les premiers 500 millions
d'années conduit à un accroissement du flux pendant
cette période. Inversement, lorsque l'hypothèse n'est
plus valide, c'est-à-dire pour des demi-grands axes plus
élevés et/ou lorsque la composante radiale de la marée
est introduite, il en résulte une augmentation du flux de
comètes vers le système solaire interne due, d'une part
au remplissage des régions sources du nuage mais aussi à
la diminution du minimum atteignable par la distance Soleil-comète.
vendredi 4 février
Valéry
Lainey, (Observatoire Royal de Belgique) -
http://www.observatoire.be/
"Ephémérides
des satellites naturels, structure interne et observations"
(note 05_1)
vendredi 18 mars
Alain
Chenciner, IMCCE-ASD -
http://www.imcce.fr/Equipes/ASD/person/chenciner/chenciner.html
"Les
surprises de la solution équilatérale de Lagrange"
(note 05_2)
vendredi 29 avril
Roberto
Vieira Martins, Observatório Nacional
– Rio de Janeiro (Brésil)
"Instabilité
des astéroïdes au voisinage de la résonance 3:1
avec Jupiter" (note 05_3)
Séminaire
exceptionnel le vendredi 27 mai en salle des
thèses
Marcello FULCHIGNONI,
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en
astrophysique, Observatoire de Paris, Université de Paris VII
"Huygens descend sur Titan" (note 05_4)
vendredi
10 juin
Florent Deleflie,
FUNDP (Namur) et Observatoire de la Côte d'Azur-
http://www.obs-azur.fr/cerga/gmc/GMCframe.html
"Stabilité
à long terme de la constellation GALILEO" (note 05_5)
Note
05_1:
"Ephémérides des satellites naturels,
structure interne et observations" de Valéry Lainey,
Observatoire Royal de Belgique
L'élaboration d'éphémérides
de haute précision requiert un grand nombre d'observations et
une modélisation dynamique adaptée. Les progrès
aujourd'hui réalisés dans ces domaines font des
éphémérides de satellites naturels un domaine
complémentaire des études menées en
planétologie. Nous rappellerons tout d'abord les principaux
mécanismes reliant la dynamique orbitale des satellites à
la structure interne de ces derniers et de leur planète. Nous
présenterons ensuite les derniers travaux réalisés
ou en cours de réalisation pour les systèmes de Mars et
Jupiter.
Note
05_2:
"Les surprises de la solution équilatérale
de Lagrange" de Alain Chenciner, IMCCE-ASD
La solution
équilatérale de Lagrange est une solution du problème
newtonien des trois corps dans laquelle le triangle formé par
les corps est équilatéral et tourne uniformément
comme un corps rigide autour du centre de gravité. Cette
solution est le point de départ de la famille des solutions
homographiques dans lesquelles les corps, qui décrivent chacun
une ellipse képlérienne semblable, forment un triangle
équilatéral qui tourne et subit une pulsation
périodique de sa taille.
Lorsque les trois masses sont
égales, ce que je supposerai, la solution de Lagrange se
simplifie encore : trois corps formant un triangle équilatéral
se poursuivent sur un même cercle centré sur le centre
de gravité.
Dans l'espace à trois dimensions, une
deuxième famille de solutions périodiques, relatives
celles-ci (i.e. qui deviennent périodiques en axes tournants),
prend naissance à partir de la solution de Lagrange. Je
montrerai dans l'exposé que, pourvu qu'on la regarde dans un
repère tournant bien choisi, cette dernière famille
possède des propriétés de symétrie ...
surprenantes.
Note 05_3:
"Instabilité
des astéroïdes au voisinage de la résonance 3:1
avec Jupiter" de Roberto Vieira Martin, Observatório
Nacional – Rio de Janeiro (Brésil)
La résonance
3:1 avec Jupiter est l'une des régions les plus instables de
la Ceinture Principale d’Astéroïdes. On pense aussi
qu'elle est l'une des principales sources d'éjection
d'astéroïdes dans la partie interne du système
solaire. Pour étudier cette instabilité on définit
une frontière de stabilité dans le plan (demi-grand axe
x excentricité) et on fait des intégrations numériques
sur 100 millions années de plus de 500 astéroïdes
réels proches de la frontière. On observe que 20% des
ces astéroïdes sont instables et que le nombre
d'astéroïdes qui survivent diminuent dans le temps
suivant une loi exponentielle. En considérant la taille des
astéroïdes et leur distribution on discute des mécanismes
qui les amènent à ce voisinage.
Note 05_4:
"Huygens descend sur
Titan" de Marcello Fulchignoni, Laboratoire d'études
spatiales et d'instrumentation en astrophysique, Observatoire de
Paris, Université de Paris VII
Marcello Fulchignoni est
planétologue à l'Université Paris VII,
spécialiste de l'atmosphère de Titan, et l'un des six
PI "Principal Investigator" de la mission
Cassini-Huygens.
Le 14 janvier dernier, la sonde européenne
Huygens descendait dans l'atmosphère de Titan, la plus
grande des lunes de Saturne, après sept ans de voyage
interplanétaire. Les six expériences embarquées
ont permis de mieux comprendre l'atmosphère et la
surface du satellite. Elles montrent ainsi que la météorologie
et la géologie y ressemblent beaucoup à celles de la
Terre : on y découvre un réseau d'étroits canaux
de drainage qui descendent de régions montagneuses plus
claires vers des régions plates et sombres. Ces canaux
se rejoignent en des systèmes de rivières qui
débouchent dans des lacs parsemés d' « îles
», tout à fait semblables à ceux de la
Terre. Il y a une indication très nette d'écoulement de
méthane liquide sur Titan : celui-ci proviendrait de
fréquentes pluies, ou alors d'une remontée en surface à
partir de réservoirs plus profonds. Des images de la
surface montrent un champ de galets arrondis, peut-être
constitués de glace d'eau sale, dans le lit d'une rivière
à sec. Les analyses chimiques de l'atmosphère ont
révélé l'existence de processus de dégazage
liés à une activité volcanique qui donne lieu à
des coulées de glace d'eau et d'ammoniac. Ce sont ces
matériaux « exotiques » et les conditions
étranges dans lesquelles ils interagissent, malgré les
similitudes avec celles rencontrées sur Terre, qui font
de Titan un monde extraordinaire.
Note 05_5:
"Stabilité
à long terme de la constellation GALILEO" de Florent
Deleflie, FUNDP (Namur) et Observatoire de la Côte d'Azur
Le
segment spatial du système européen de radionavigation
par satellite Galileo est constitué de 29 satellites actifs
répartis dans trois plans orbitaux. Je montrerai comment des
méthodes classiques de mécanique céleste
permettent de décrire certaines grandes caractéristiques
de la constellation. Par exemple, j'illustrerai pourquoi le
demi-grand axe nominal a récemment été modifié
par l'Agence Spatiale Européenne, passant de 29990km à
29600km. Un tel changement permet en effet de s'affranchir des
importants effets de résonance dus à une
commensurabilité (5:3) avec la rotation de la Terre :
avec le nouveau demi grand-axe, la stabilité de la
constellation n'est plus remise en cause par les effets de résonance.
Un autre point problématique, sur le très long terme,
est l'augmentation de l'excentricité de tous les satellites
MEO, qui peut même s'apparenter à des variations de type
séculaire dans certaines configurations. Certaines orbites
deviennent si excentriques qu'elles peuvent finir par croiser
l'orbite géostationnaire au bout de quelques dizaines ou
centaines d'années. Ceci pose la question de possibles
collisions entre les satellites MEO devenus inactifs et les
satellites géostationnaires opérationnels.
vendredi 16 janvier
Jacques
Henrard, FUNDP Namur (Belgique) -
http://www.fundp.ac.be/~jhenrard/
"Les
jeux étranges des objets coorbitaux" (note 04_1)
vendredi 27 février
Nicole
Capitaine, SYRTE - Observatoire de Paris -
http://syrte.obspm.fr/...drt
"La
rotation de la Terre: modèles et observations modernes"
(note 04_2)
vendredi 2 avril
Sylvio
Ferraz-Mello, Université de Sao Paulo
(Brésil) - http://www.astro.iag.usp.br/~sylvio/
"Évolution
de planètes sous résonance"
vendredi
16 avril
Bruno Sicardy,
Université de Paris VI -
http://despa.obspm.fr/~sicardy/
"Dynamique
dans les anneaux et les petits satellites de Saturne"
vendredi 14 mai
Philippe
Robutel, ASD-IMCCE -
http://www.imcce.fr/Equipes/ASD/asd.html
"Stabilité
à long terme des planètes troyennes" (note 04_3)
vendredi 11 juin
Alessandro
Morbidelli, Observatoire de Nice -
http://www.obs-nice.fr/morby/
"La
ceinture de Kuiper et son évolution primitive" (note
04_4)
Note
04_1:
"Les jeux étranges des objets coorbitaux"
de Jacques Henrard, FUNDP Namur (Belgique)
Les astéroïdes
Troyens, tournant autour du soleil sur une orbite similaire à
l'orbite de Jupiter, sont connus depuis longtemps. Plus récemment
ont été découverts plusieurs couples, ou même
trio, de satellites "coorbitants" leurs planètes et
au moins un astéroïde "coorbitant" la Terre. De
même deux satellites "coorbitant" l'anneau F de
Saturne le contraint à rester compact. Mais d'autres types
d'interaction, parfois paradoxales, ont lieu entre objet partageant
une même orbite.
La conférence, centrée sur ce
thème, présentera ces situations et s'efforcera d'en
expliquer les mécanismes.
Note
04_2:
"La rotation de la Terre: modèles et
observations modernes" de Nicole Capitaine, Observatoire de
Paris, SYRTE
La rotation de la Terre est un phénomène
complexe dont la théorie repose à la fois sur la
mécanique céleste et la géophysique. Les
techniques d'observation modernes (Interférométrie à
très longue base VLBI, GPS, laser-Lune) ont révolutionné
la connaissance de ce phénomène grâce à la
précision, l'exactitude et la résolution des mesures.
Un élément essentiel est que ces mesures fournissent
l'orientation de la Terre par rapport à une repère
céleste 'quasi-idéal' réalisé par les
directions d'un certain nombre de radio-sources extragalactiques et
se rapportent à une échelle de temps 'quasi-idéale'
réalisée par le Temps atomique international
(TAI).
Parallèlement à l'amélioration des
observations, des modèles de plus en plus complexes ont été
développés depuis une dizaine d'années afin de
représenter toutes les composantes de ce mouvement . La
confrontation de ces modèles aux observations de haute
précision a permis la détermination de constantes
d'intégration qui représentent des paramètres
astronomiques et géophysiques de grand intérêt.
Ce
séminaire donnera un aperçu de la connaissance actuelle
dans ce domaine et des progrès spectaculaires qui ont été
réalisés ces dernières années à la
fois dans l'observation et la modélisation de la rotation de
la Terre.
Note 04_3:
"Stabilité à
long terme des planètes troyennes" de Philippe Robutel,
ASD-IMCCE
Les Troyens sont des astéroïdes gravitant
sur l'orbite de Jupiter au voisinage des points d'équilibre
triangulaire des Lagrange du système Soleil-Jupiter.
Dans premier temps, nous présenterons quelques résultats
dits de "stabilité effective" basées sur des
constructions de formes normales et d'estimations de temps de
stabilité dans le cadre du problème restreint
circulaire des trois corps.
Nous présenterons brièvement
quelques tentatives d'extensions de ces méthodes à des
modèles plus sophistiques. Bien que très efficaces ces
méthodes ne sont valides que dans un petit voisinage des
points L4 et L5 qui n'inclut pratiquement aucun Troyen observé.
Pour cette raison, la deuxième partie du séminaire
sera consacrée à la présentation de résultat
obtenu par des méthodes numériques nous permettant
d'accéder à la structure dynamique globale de ces
régions coorbitales.
Note
04_4:
"La ceinture de Kuiper et son évolution
primitive" de Alessandro Morbidelli, Observatoire de
Nice
Comprendre comment la ceinture de Kuiper a acquis sa
structure actuelle apporterait une nouvelle compréhension de
la formation et de l'évolution précoce du Système
Solaire externe. Nous traçons les grandes lignes d'un scénario
cohérent issu de la combinaison de plusieurs mécanismes
déjà proposés dans la littérature qui
pourrait expliquer la plupart des propriétés observées
de la ceinture de Kuiper. Certains aspects ne sont pas totalement
clairs, et d'autres ne sont peut-être pas totalement corrects.
Mais, pour la première fois on commence à entrevoir la
suite des événements qui ont donné à la
ceinture de Kuiper sa forme actuelle.
dernière mise à jour 16/03/2010