Mes livres : Atomes et matière, ISBN 978-2919314-027,
360 pages, 34 € Mécanique céleste et Cosmologie,
ISBN 978-2919314-003, 158 pages, 18 € Atoms and matter ISBN 978-2919314-034, 338 pages 34 € Expédiés franco contre Chèque à la Commande à : Iliade-édition, 8 route
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Pour la version en anglais
Pioneer
anomaly.
Résumé
: L'étude de la course des sondes Pioneer dans l'espace galactique a laissé
apparaître un ralentissement que les physiciens ne parviennent pas à expliquer.
Cette anomalie met la communauté scientifique en émoi et certains physiciens
envisagent toutes sortes d'hypothèses allant d'une cause inhérente au
fonctionnement des sondes à la remise en question des théories de la
gravitation ou de la structure de l'espace.
Pour
rendre compte de ce que l'on nomme maintenant la Pioneer anomaly,
il faut tenir compte du fait que tous les corps sont en mouvement autour du
centre de notre Galaxie.
o0o0o0o0o0o0o
Les
sondes Pioneer ont été lancées dans le
plan de l'écliptique. Ce plan est pratiquement perpendiculaire au plan de
l'orbite du soleil dans la galaxie. Ainsi, les sondes Pioneer s'éloignent du
plan de l'orbite du soleil et ont maintenant des plans galactiques distincts de
celui du système solaire.
Le
soleil se trouve à quelques centaines d'années-lumière du plan équatorial de la
galaxie. Le plan de son orbite est donc incliné de façon qu'au cours de la
progression autour du centre galactique, ce plan coupe le plan médian
(équatorial) de la galaxie. Il en sera de même pour les plans des orbites
galactiques des sondes Pioneer. Mais ces plans auront des inclinaisons
différentes de celle du plan solaire comme représentés sur la Figure 1, de
façon que ces plans coupent également le plan équatorial de la galaxie.

Fig.
1- Les plans des orbites galactiques du soleil et des sondes
se
coupent dans le plan équatorial de la galaxie.
Comme le
soleil et les sondes tournent autour du centre galactique à une vitesse voisine
de 240 km par seconde sur des plans qui ne sont pas parallèles entre-eux, la
distance qui sépare le soleil des sondes ne sera pas constante. Si l'on
constate que le temps mis par les signaux envoyés sur les sondes met moins de
temps que prévu, cela signifie que les sondes ne s'éloignent pas à la vitesse
calculée mais à une vitesse moindre et donc que la distance franchie est plus
petite que celle qui résulterait d'une vitesse plus grande.
Les
flèches sur le dessin indiquent le sens de progression du soleil et des sondes
sur leurs orbites respectives.
On peut calculer l'angle que font entre-eux les
plans du soleil et celui d'une sonde:
Estimons la distance du soleil au point où se coupent le plan de la
galaxie et celui de l'orbite du soleil à environ 300 AL, soit 2,84.1015
km. La vitesse d'éloignement des sondes du plan galactique du soleil étant
d'environ 11 km par seconde. Chaque seconde l'angle que font entre-eux le plan
de l'orbite du soleil et celui d'une sonde augmentera de l'angle da tel que :
tan
da
= 11/2.84.1015
C'est
à dire que la distance entre les deux plans n'augmentera pas en fonction de la
vitesse radiale des sondes mais d'une distance plus petite comme représentée
sur la fig. 2.

Fig. 2 – Les plans du soleil et de la sonde
font entre-eux un angle
qui
augmente de la quantité da chaque
seconde
Ainsi, chaque
seconde, la distance qui sépare le plan de l'orbite du soleil et celui de
l'orbite d'une sonde est plus petite que celle qui résulte du calcul de la
vitesse de la sonde. Cet effet se cumule en fonction du temps et donne
l'impression d'une accélération (négative) de la sonde.
L'accélération s'exprime:
![]()
où v est la vitesse des sondes sur leur orbite
galactique. ( v = 240000 m/s) et numériquement l'on trouve : 9.3.10-10
ms-2 alors que les mesures faites par John Anderson du Jet Propulsion Laboratory conduise à une
accélération de 8.74 ±
1.33 .10-10 ms-2.
Les
résultats que nous obtenons de cette façon simplifiée sont en très bon accord
avec les observations. Réciproquement, il semble possible qu'en intégrant les
données précises des trajectoires des sondes (vitesses, direction et distance
par rapport au centre galactique, inclinaison des trajectoires sur le plan
galactique du soleil…) l'on parvienne à une mesure précise de la position du
soleil par rapport au plan galactique.
On
remarquera que ce raisonnement est également valable pour expliquer la
variation apparente de vitesse des sondes, qu'elles soient au-dessus ou en
dessous du plan galactique du soleil