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Top 10 des indispensables applications orbitales

Le 8 septembre 2011 par Simon Contraires

Après Deep Impact, après Armageddon, voici Melancholia…

Aucun rapport ? Et pourtant, Lars von Trier revisite le genre du film de collision planétaire. Les destinées des personnages centraux sont liées aux orbites des planètes du système solaire et surtout à celle d’une exoplanète en transit : Melancholia.

L’angoisse de ce transit planétaire à l’issue incertaine est donc vécue à travers l’intimité d’un trio de personnalités : l’illuminée, l’angoissée et le cartésien pour faire court. Comme ce dernier se réfère dans le film à des éléments de science et de calculs pour se rassurer, le féru d’astronomie que je suis s’est demandé quels outils simples, gratuits et ludiques étaient à la disposition du commun des mortels pour tenter de se figurer le phénomène. D’où l’inventaire à la Prévert d’applications que je me fais un plaisir de partager ici.

1 La plus officielle : Eyes on the Solar System (NASA/JPL)

Mis en ligne le 5 septembre dernier par la Nasa, ce planétarium est en fait un superbe navigateur 3D permettant de se promener en tout point du système solaire. On peut en plus visualiser en temps réel tous les corps naturels et artificiels y orbitant. Cette application est particulièrement complète en terme de missions spatiales et satellites artificiels. (1)

2 La plus jouable : Solar system builder (National Geographic)

On quitte ici le domaine des planétariums figés pour permettre à l’utilisateur de créer son propre système planétaire grâce à une interface graphique simple et ludique. Il suffit de positionner une planète autour de l’astre central, de déterminer sa masse avec un curseur, de régler à la souris la direction et l’intensité de sa vitesse initiale, et le ballet gravitationnel s’enclenche.

C’est en tentant de créer une situation réaliste que le jeu devient amusant. Obtenir un système stable est un défi… Personnellement j’ai une nouvelle explication pour le film de Lars von Trier : le transit de Melancholia (en rouge ci-dessous) a précipité la Terre vers Jupiter (en rose) !

3 La plus complète : Solar System Simulator Studio 1.1.6 (2006)

Ce logiciel (à installer) est un équivalent un peu plus ancien du Eyes on the Solar System de la Nasa. Si il est un tantinet moins sexy, il est en revanche pourvu d’une documentation très complète et d’une multitude d’options et de paramètres personnalisables. Pour les astronomes amateurs en quête d’une représentation fiable du ciel nocturne c’est certainement un outil très intéressant.

4 La plus képlérienne : le Nebraska Astronomy Applet Project.

Véritable trousse à outils pour l’initiation à l’astronomie de l’université du Nebraska-Lincoln, le Nebraska Astronomy Applet Project contient au moins deux petites applications qui méritent notre attention ici.

La première, intitulée Planetary Orbit Simulator permet de comprendre visuellement les trois lois de Kepler – qui régissent les orbites elliptiques des corps célestes – de manière très esthétique. En quelques clics, on pourra voir les effets d’une variation des différents paramètres sur les propriétés des orbites.

Dans la même collection on peut s’amuser avec le Planetary Configuration Simulator pour comprendre le positionnement d’une planète dans le système héliocentrique et son mouvement apparent sur la sphère céleste (vu depuis la Terre).

5 La plus ludique : Planet Simulation Game ver 1.7

Comme son nom l’indique, Planet Simulation Game est un jeu. Et il en remplit le cahier des charges : imprécis mais ludique. Il s’agit ici de positionner à main levée planètes et étoiles colorées. Le nombre d’options proposé par l’interface utilisateur légèrement « eighties » reste toutefois limité. On peut ensuite observer les trajectoires provoquées par le calcul du problème à N-corps généré par les clics.

6 La plus pédagogique (et la plus bleue…) : My Solar System 2.03

Développée par l’Université du Colorado, cette application web très colorée a également l’apparence d’un jeu. Ludique et simple d’utilisation, elle se montre à l’usage complète et instructive. Des scénarios de base sont pré-enregistrés et modifiables à l’envi pour couvrir un grand nombre de situations, effet catapulte, passage de comètes, etc.

Ainsi on voit ci-dessous la trajectoire singulière d’une Melancholia (en bleu) entrant avec une faible vitesse dans l’orbite terrestre (en rose)…


Blue Melancholia... par ximunximun

7 La plus épurée : Forge FX 3D Solar System Simulator

Ce simulateur en ligne est à nouveau un planétarium, très facile d’accès avec des boutons correspondant aux planètes et permettant de naviguer autour. Un panneau rappelle les principales caractéristiques de ces corps et permet une perception immédiate des échelles.

Les ceintures d’astéroïdes, ceinture de Kuiper et nuage d’Oort sont également représentés. Le minimum d’information est affiché sur l’écran de navigation, permettant un « vol » épuré.

8 La plus hypnotisante : The 3-Body Gravitational Problem

Développé par le département de physique de l’Université de Toronto, Canada, ce module présente un problème classique : le problème à 3 corps. Le cas traité est même particulièrement contraint puisqu’il montre seulement le mouvement d’une planète gravitant dans un système de deux étoiles fixes.

Malgré cette contrainte, cette petite application est séduisante, son interface étant très ergonomique, avec un curseur permettant de jouer sur le rapport de masse entre les étoiles, un autre pour changer la position initiale de la planète, et une option permettant d’injecter jusqu’à quatre planètes dans le système. On clique sur lecture, et les trajectoires se tracent en couleur, s’entrelaçant indéfiniment au gré de sauts entre les deux attracteurs.

9 La plus professionnelle : EarthShooter

Si l’on veut avoir un avant-goût d’outils un peu plus techniques, un peu moins sexy, pour la détection de candidats à la collision, ce logiciel offre un aperçu. Créé voici dix ans à l’Université de Strasbourg, EarthShooter montre la trajectoire d’un astéroïde pénétrant le champ gravitationnel de la Terre en fonction de sa position et de sa vitesse initiale.

L’écran principal présente deux graphiques juxtaposés. À gauche, un diagramme direction/vitesse de l’astéroïde permet de déterminer les conditions initiales. La trajectoire s’affiche alors à droite, les candidats à la collision étant confinés dans une courbe en cloche sur le diagramme de gauche.

10 La plus graphique : Dynamic Diagrams Orrery

Cette application offre une représentation à deux dimensions du système solaire. Extrêmement esthétique, elle représente un Orrery animé, sorte d’astrolabe montrant la position des planètes et les phases de la lune pour une date donnée. Son originalité réside dans la possibilité de choisir une représentation géocentrique en cliquant sur Tychonian au lieu de Copernican.

Notes

1.  Il est nécessaire d’installer un petit logiciel 3D (Unity Web Player) pour accéder à Eyes on the Solar System dans votre navigateur.

3 commentaires

  1. Alexis Brexel le 08 septembre 2011 à 14:14

    Celestia est pas mal dans le genre aussi
    http://www.shatters.net/celestia/

  2. ximun le 08 septembre 2011 à 14:57

    Merci Alexis, en effet ça a l’air bien.
    L’idée était autant que possible de trouver des applets ludiques en ligne et pas trop de gros logiciels à installer. Après à voir si la nouvelle appli de la Nasa (Eyes on the Solar System) va remplacer avantageusement ces planétariums installables.
    Pour l’instant Celestia permet de sortir du système solaire et de la galaxie apparemment… donc il reste encore du boulot au JPL ! :)

  3. Alexis Brexel le 08 septembre 2011 à 17:05

    Au long termes, les applets remplacerons les programmes comme stellarium ou celestia (ceux que j’ai l’habitude d’utiliser) même si j’aime bien utiliser stellarium sur le terrain…
    En tout cas, sympa l’article j’ai découvert des applets que je ne connaissais pas.

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