Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse

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Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse d'1km/h vers l'atmosphère?

Va-t-il brûler vif en la traversant pour finalement s'écraser au sol terrien (si toutefois il en reste encore quelque chose à l'arrivé :p) ou alors va-t-il rebondir sur l'atmosphère et être repousser vers l'espace?

(je ne sais pas si je pose ma question au bon endroit)
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Milko

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Question stupide peut-être mais bon, ça me turlupine :p

Et aussi, comment ils font les astronautes pour se gratter dans leur combinaison quand ça chatouille (peu importe l'endroit d'ailleurs)... :p
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Milko

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Tout d'abord bienvenue à toi.

Ta question est étrange.
A 1 km/h s'il maintient cette vitesse il ne se passera absolument rien. Ce sont les hautes vitesses et les frictions ainsi engendrées qui provoquent un échauffement. Ces frictions dépendent de plusieurs paramètres : la vitesse donc, la pression à l'endroit donné ainsi que la forme de l'objet considéré. A 1 km/h aucun risque de se brûler ;)
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Il ne se passera rien de plus ou de moins qu elorsque toi tu te déplace à 1km/h à la surface de la terre.
Les problèmes d'échauffement liés à la rentrée sont liés à la vitesse élevée de l'engin et du contact résultant avec l'atmosphère.

Concernant les chatouilles, je me suis souvent aussi demandé comment ils pouvaient supporter cela. Je crois qu'ils n'ont malheureusement aucun moyen et qu'il faut penser à autre chose, se concentrer sur son travail. Mais tu sais dans un tel moment d'extase on ne prete pas attention à ces choses épidermiques.
Tu remarqueras que lorsqu'on ne fais rien on ressent plein de chatouillement, mais dès qu'on est pris dans une tache captivante on ne les ressent plus car notre attention est ailleurs. D'ailleurs depuis que j'écris sur ces chatouilles je me suis gratté au moins 10 fois.
Mustard
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J'ai déjà posé une question semblable au sujet d'une météorite, je vais résumé la réponse plein de bon sens que j'ai reçu.

Établissons en partant qu'un déplacement de 1 Km/Hr est l'équivalent d'être immobile relativement aux vitesses habituellement observé dans l'espace. Si l'astronaute est situé loin de la gravité terrestre, alors c'est la terre qui fonce sur lui a haute vitesse, et le pauvre astronaute sera brulé a mort au contact de l'atmosphère car sa vitesse de rentré sera de plusieurs milliers de Km/Hr.

La communauté scientifique a établi l'atmosphère a 100Km d'altitude et si un vaisseau place un astronaute en position immobile a 105Km d'altitude (notre astronaute pourra observé la terre défilé sous lui et si il est a la hauteur de l'équateur avoir l'impression d'en faire le tour en 24 heures) notre astronaute tombera aussitôt et atteindra des vitesses supersonic, Mach I et peut être Mach II, mais j'en doute. Mais son freinage aérodynamique sera tellement progressif qu'il n'aura pas a souffrir de l'échauffement aérodynamique.

Par contre, si l'astronaute est fixé a l'extérieur d'un vaisseau qui évolue a 1 KM/Hr lors de sa rentré en atmosphère, notre astronaute fera une balade de santé d'une centaine d'heures et aura le loisir de voir 4 levé de soleil pendant sa descente.

Cependant, dans mes scénarios a aucun moment notre astronaute ne fût en orbite, car qui dit orbite dit grande vitesse.
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Alpha

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De toute façon je ne suis meme pas sûr que ce soit possible d'aller à 1km/h en entrée d'atmosphère. L'attraction de la terre aidant tu auras toujours une vitesse conséquente.
Mustard
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@Mustard a écrit:De toute façon je ne suis meme pas sûr que ce soit possible d'aller à 1km/h en entrée d'atmosphère. L'attraction de la terre aidant tu auras toujours une vitesse conséquente.

En effet Mustard, le vaisseau capable d'offrir une poussé ascentionnel suffisante pour maintenir une dessante en atmosphère de 1 Km/Hr pendant une centaine d'heures n'a pas encore été inventé. Mais je voulais couvrir toute les possibilités offerte par la question de départ, réel ou fictif.
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Alpha

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c'est clair que là on est dans le théorique
Mustard
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@Mustard a écrit:
Concernant les chatouilles, je me suis souvent aussi demandé comment ils pouvaient supporter cela. Je crois qu'ils n'ont malheureusement aucun moyen et qu'il faut penser à autre chose, se concentrer sur son travail. Mais tu sais dans un tel moment d'extase on ne prete pas attention à ces choses épidermiques.
Tu remarqueras que lorsqu'on ne fais rien on ressent plein de chatouillement, mais dès qu'on est pris dans une tache captivante on ne les ressent plus car notre attention est ailleurs. D'ailleurs depuis que j'écris sur ces chatouilles je me suis gratté au moins 10 fois.

Les chatouilles finissent toujours par passer, elles ne sont pas énervantes quand on sait comment réagir :)
Jigisù
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Pour ce qui est des chatouilles, c'est comme lorsque que ça nous pique a l'intérieur notre casque de moto intégral, on tient fermement le casque et l'on pivote la tête a l'intérieur. Ça marche pas toujours et c'est mortel pour la coiffure, mais bon, parfois ça marche. :wall: :lol!:
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Alpha

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@Alpha a écrit:notre astronaute tombera aussitôt et atteindra des vitesses supersonic, Mach I et peut être Mach II, mais j'en doute. Mais son freinage aérodynamique sera tellement progressif qu'il n'aura pas a souffrir de l'échauffement aérodynamique.

Pour rigoler, j'ai fait une simu ultra-basique pour voir ce qu'il se passe si on "lâche" un astronaute avec une vitesse nulle à 100km d'altitude :

vitesse max = 1000m/s (3600 km/h) vers 40 km d'altitude
acceleration ressentie max = 4.5g, vers 25 km d'altitude

Il n'a pas grand chose à craindre de l'echauffement, qui ne dépassera guère 30 ou 40 K (il va plutot avoir froid, donc).
En revanche, l'acceleration risque d'etre penible : 4.5g max, et environ 40s passées à plus de 1.5g

Et sinon, faut qu'il ait un parachute, sinon il s'ecrase au sol à 200 km/h.
Proteus
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Donc s'il est bien habillé, jusqu'à l'avant dernière seconde avant de s'écraser, il pourra dire "jusqu'ici tout va bien". :lolnasa:
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Merci pour toutes vos réponses...

Tantôt s"érieuse, tantôt délirantes, ça m'a appris quelque chose mais en même temps bien fais rire... :)

Dès que j'ai une question, hop je la pose! :d
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Milko

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@Proteus a écrit:
@Alpha a écrit:notre astronaute tombera aussitôt et atteindra des vitesses supersonic, Mach I et peut être Mach II, mais j'en doute. Mais son freinage aérodynamique sera tellement progressif qu'il n'aura pas a souffrir de l'échauffement aérodynamique.

Pour rigoler, j'ai fait une simu ultra-basique pour voir ce qu'il se passe si on "lâche" un astronaute avec une vitesse nulle à 100km d'altitude :

vitesse max = 1000m/s (3600 km/h) vers 40 km d'altitude
acceleration ressentie max = 4.5g, vers 25 km d'altitude

Il n'a pas grand chose à craindre de l'echauffement, qui ne dépassera guère 30 ou 40 K (il va plutot avoir froid, donc).
En revanche, l'acceleration risque d'etre penible : 4.5g max, et environ 40s passées à plus de 1.5g

Et sinon, faut qu'il ait un parachute, sinon il s'ecrase au sol à 200 km/h.
Il y a déjà eu un poste au sujet de l'américain qui sauta en parachute a partir d'un ballon sonde au limite de l'atmosphère dans les années 50 ou 60 . Il avait atteint la vitesse supersonic, mais au moment du saut, il eu l'impression de flotté dans le vide sans aucun effet d'accélération, il se retourna pour observé que son ballon s'éloignait a vitesse grand V. Il réalisa alors qu'il tombait a grande vitesse, mais que la légèreté de l'atmosphère l'empêchait de sentir le vent sur son scaphandre. ;)
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Alpha

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@Alpha a écrit:
Il y a déjà eu un poste au sujet de l'américain qui sauta en parachute a partir d'un ballon sonde au limite de l'atmosphère dans les années 50 ou 60 . Il avait atteint la vitesse supersonic, mais au moment du saut, il eu l'impression de flotté dans le vide sans aucun effet d'accélération, il se retourna pour observé que son ballon s'éloignait a vitesse grand V. Il réalisa alors qu'il tombait a grande vitesse, mais que la légèreté de l'atmosphère l'empêchait de sentir le vent sur son scaphandre. ;)

Tout à fait, en sautant suffisamment haut, on ne ressent rien au début, les forces atmosphériques étant faibles. Et encore, lui n'avait sauté "que" de 30km.
Proteus
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@Proteus a écrit:Pour rigoler, j'ai fait une simu ultra-basique pour voir ce qu'il se passe si on "lâche" un astronaute avec une vitesse nulle à 100km d'altitude :

vitesse max = 1000m/s (3600 km/h) vers 40 km d'altitude
acceleration ressentie max = 4.5g, vers 25 km d'altitude

Il n'a pas grand chose à craindre de l'echauffement, qui ne dépassera guère 30 ou 40 K (il va plutot avoir froid, donc).
En revanche, l'acceleration risque d'etre penible : 4.5g max, et environ 40s passées à plus de 1.5g
Bonjour,

Peut-on connaître les paramètres et le modèle de ta simulation ?
Sinon, je ne pense pas qu'il ait froid. Déjà il faudrait considérer s'il est au soleil ou dans l'ombre de la Terre, car s'il est au soleil dans la thermosphère, il aura très chaud ! Quoi qu'il en soit, un scaphandre est en général très isolant et le problème n'est pas de réchauffer le corps, mais bien de le refroidir. On utilise pour cela des microtubes incorporés à la combinaison dans lequel on fait circuler un liquide tiède.

Cordialement,
Argyre
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a-t-on des nouvelles du projet du monsieur présent aux Rencontres d'Espace-Mag en juillet et qui devait sauter en combinaison pressurisée d'un ballon?
dominique M.
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merci de m'avoir redonné l'adresse du site
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@Argyre a écrit:
Peut-on connaître les paramètres et le modèle de ta simulation ?
Sinon, je ne pense pas qu'il ait froid. Déjà il faudrait considérer s'il est au soleil ou dans l'ombre de la Terre, car s'il est au soleil dans la thermosphère, il aura très chaud ! Quoi qu'il en soit, un scaphandre est en général très isolant et le problème n'est pas de réchauffer le corps, mais bien de le refroidir. On utilise pour cela des microtubes incorporés à la combinaison dans lequel on fait circuler un liquide tiède.

Cordialement,
Argyre

Bon alors pour les parametres et le modele, c'est tres simple :
la densité atmosphérique est de la forme rho(z)=rho0*exp(-z/H)
rho0=1.735 , H=6700m / c'est une bonne approximation pour la haute atmosphere
la force atmosphérique (trainée) est de la forme Cx*rho*S*v2/2.
Le Cx vaut 0.5, et le type a une masse de 100kg et une surface de 1m2.
L'equation est intégrée avec un pas d'Euler de 0.1s.

Pour la thermique, je retire ce que j'ai dit, puisque je me suis trompé d'ordre de grandeur.

Je n'ai pas considéré l'effet du soleil, parce que le trajet est très court en durée : en 2min il est déjà à 30km d'altitude.

Ce que je me demandais, c'est si l'échauffement aérodynamique est significatif. En calculant la température d'arret, de la forme TA=T0(1+0.2*M^2), ou T0 est la temperature de l'air statique et M le nombre de Mach, je trouve un maximum de 500 deg C vers 40km d'altitude. Mais cela ne veut pas dire grand chose, parce que la partie "chaude" est courte (~1min), et je ne sais pas si c'est suffisant pour chauffer l'astronaute, qui a une certaine inertie thermique (compter 100kg d'eau). Il faudrait donc calculer le transfert thermique (en W), mais là c'est plus compliqué.

Donc, je ne sais pas répondre à la question "l'astronaute brûle-t-il ?" si on le lâche en haut de l'atmosphère.
Proteus
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@Proteus a écrit:
Bon alors pour les parametres et le modele, c'est tres simple :
la densité atmosphérique est de la forme rho(z)=rho0*exp(-z/H)
rho0=1.735 , H=6700m / c'est une bonne approximation pour la haute atmosphere
la force atmosphérique (trainée) est de la forme Cx*rho*S*v2/2.
Le Cx vaut 0.5, et le type a une masse de 100kg et une surface de 1m2.
L'equation est intégrée avec un pas d'Euler de 0.1s.

Super, je voulais justement retrouver la formule de la densité en fct de l'altitude !
Merci.

A+,
Argyre
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@doublemexpress a écrit:
@dominique M. a écrit:a-t-on des nouvelles du projet du monsieur présent aux Rencontres d'Espace-Mag en juillet et qui devait sauter en combinaison pressurisée d'un ballon?

Trouver sur le site : www.legrandsaut.org


...

- 1992 : Michel Fournier quitte le service actif pour reprendre le projet à titre privé. L’ensemble des équipements nécessaires à la réalisation d’un saut à plus de 40 000 mètres est réalisé. L’étude du comportement humain en de telles circonstances et la faisabilité de l’opération sont validées. Il établit alors le record de France de saut en chute libre à 12.000 mètres.

- Septembre 2000 : Michel Fournier devait sauter en France sur la Plaine de Crau. Pour des raisons de sécurité, la population étant trop dense dans cette région, la France a refusé la réalisation du Grand Saut sur ce territoire.

- Août 2002 Michel tente une première fois de sauter au Canada à Saskatoon, Hélas ! la météo est mauvaise, il faut reporter le saut.

- Août 2003 Première tentative réelle, le ballon se déchire au décollage.

- 2007 Deuxième tentative prévue au Canada, à la prochaine fenêtre météo


Souhaitons que le courage et la ténacité de Michel Fournier soient récompensés et que son projet aboutisse pour qu'il devienne ainsi le plus haut stratonaute. Dans ce cas par extrapolation, il pourrait donner des éléments de réponse au sujet abordé:un saut à vitesse initiale négligeable à la limite de l'Espace à 100km d'altitude qui pourrait être le challenge suivant à partir d'un vol suborbital au sommet de sa trajectoire...avec évidemment une combinaison bien étudiée pour le premier thermonaute.
:hot: Giwa
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Il suffira de s'ejecter de Spaceship Two une fois arrivé en haut de la parabole: Vitesse verticale nulle, vitesse horizontale négligeable et le tour est joué !
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@Space Opera a écrit:Il suffira de s'ejecter de Spaceship Two une fois arrivé en haut de la parabole: Vitesse verticale nulle, vitesse horizontale négligeable et le tour est joué !
Tout à fait ;) ...c'était çà qui me trottait dans la tête?
La cerise sur le gâteau pour les touristes de l'Espace?...Mais pourra-t-on encore les appeler Touristes...ou plutôt Amateurs dans le sens noble du terme ?
Cordialement,
Giwa
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