Pas de sens unique dans l'espace

Les satellites que l'on peut apercevoir avec des... (Photothèque le soleil)

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Les satellites que l'on peut apercevoir avec des jumelles sont sur des orbites que l'on dit «basses», à des altitudes de moins de 2000 km. Et ces orbites, qui font un tour de la Terre en environ 100 minutes, peuvent aller dans toutes sortes de directions.

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(Québec) CHRONIQUE / «Il m'arrive souvent d'observer le ciel avec des jumelles ou un petit télescope. Avec un peu de chance, on peut observer le passage de quelques satellites en orbite autour de la Terre. J'ai toutefois constaté que la plupart d'entre eux croisent du sud vers le nord, rarement le contraire. Y a-t-il un sens unique dans le ciel?» demande Richard Marcoux, de Québec.

Non, répond d'emblée Michel Doyon, gestionnaire des opérations de vol à l'Agence spatiale canadienne, il n'y a pas de sens unique dans l'espace. Les satellites que l'on peut apercevoir avec des jumelles sont sur des orbites que l'on dit «basses», à des altitudes de moins de 2000 km. Et ces orbites, qui font un tour de la Terre en environ 100 minutes, peuvent aller dans toutes sortes de directions, dit-il.

«Les inclinaisons [par rapport à l'équateur] vont varier d'un satellite à l'autre, mais c'est souvent plus proche de 90° que de 0°, parce que ça permet de couvrir plus de terrain. [...] C'est très pratique pour les satellites d'observation de la Terre, par exemple», explique M. Doyon.

À 0°, en effet, le satellite suivrait l'équateur et n'en dévierait pas, laissant de vastes «angles morts» au nord et au sud. En inclinant son orbite et en le faisant passer plus ou moins proche des pôles, on lui permet de couvrir pratiquement toute la Terre - pas d'un seul coup, bien sûr, mais sa course orbitale finit par le faire passer au-dessus de toutes les parties du globe.

Pour la question de notre lecteur, cela implique ceci : un satellite à orbite inclinée peut bien se diriger vers le nord à un moment donné, mais il finira immanquablement par atteindre le point le plus nordique de sa course, après quoi il «redescend» vers le sud (de l'autre côté de la Terre, si l'on veut). Mais comme chaque passage est décalé, ce retour vers le sud peut survenir n'importe où dans le monde. Alors non, il n'y a vraiment pas de sens unique dans l'espace.

***

«Par quel miracle les moules à cuisson en papier ne prennent pas feu au four?» demande Louis Guilmette, de Québec.

Il y a effectivement quelque chose de profondément contre-intuitif là-dedans. Tentez de mettre le feu à un moule de papier avec une allumette et vous y parviendrez presque instantanément. Tentez le même manège avec un muffin et vous finirez par vous brûler les doigts! Et pourtant, dans un four, les muffins noircissent bien avant les moules de papier...

Il y a deux choses à savoir pour expliquer ce «miracle», qui n'en est vraiment pas un. La première, c'est que les températures que l'on atteint dans les fours sont bien moindres que celle d'une flamme : même une simple flamme d'allumette peut atteindre de 600 à 800 °C alors que nos cuisinières ne dépassent pas les 260°C (500°F). En outre, c'est généralement entre 175 et 205°C qu'on fait cuire les muffins, ce qui est inférieur à la température d'ignition du papier (233°C). Impossible, donc, de faire brûler un moule de papier tant que l'on respecte les consignes sur l'emballage, qui avertissent de ne pas enfourner à plus de 218 °C (425 °F).

Maintenant, si le papier ne peut pas brûler à ces températures, comment les muffins peuvent-ils noircir, eux? Tout dépend de ce que l'on entend par «brûler». Contrairement à ce que le noircissement laisse croire, les réactions chimiques qui se produisent dans un moule à muffins ne sont pas de la combustion à proprement parler - soit briser des molécules contenant des atomes de carbones et d'hydrogène pour les faire réagir avec de l'oxygène, ce qui produit de la chaleur, de la vapeur d'eau et du CO2.

Le brunissement des muffins (ou plus généralement de la nourriture que l'on cuit) peut provenir de deux processus, essentiellement. Le premier est la «réaction de Maillard», par laquelle la chaleur force la réaction de sucres avec des acides aminés (soit les «maillons moléculaires» qui, bout à bout, font des protéines). Cela survient à des températures de 140 à 165°C. Le second est la caramélisation, par laquelle des molécules de sucre complexe se brisent et se recombinent en «polymères» (des chaînes de molécules) plus ou moins longs. La température de caramélisation varie selon le type de sucre, mais tourne généralement entre 160 et 180 °C.

Mais dans tous les cas, ce n'est pas assez chaud pour faire mettre le feu à du papier.

***

Dimanche dernier, nous répondions à la question de savoir pourquoi les ponts, et surtout un pont vulnérable à la rouille comme le pont de Québec, ne sont pas chauffés en hiver au lieu d'être «salés» - le sel accélère beaucoup la rouille des structures en acier. Et nous citions un chercheur en génie civil de l'Université du Nebraska, Christopher Tuan, qui a mis au point récemment un système très robuste pour chauffer les chaussées.

Au moment d'écrire notre chronique du 15 janvier, Transports Québec n'avait pas encore répondu à nos questions, mais il l'a fait cette semaine. Essentiellement, le ministère se dit «à l'affût» des derniers développements dans ces technologies, mais n'a pas de projet en marche pour en tester une. En outre, si le système de M. Tuan fonctionne bien dans le climat du Nebraska, où la température moyenne en janvier est de près de - 5°C, le MTQ craint qu'il ne réchauffe pas suffisamment nos ponts, à cause des rigueurs de l'hiver québécois (- 13 °C de moyenne en janvier).

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