OVNI à Los Angeles ?

Peut-être avez-vous entendu parler d’un OVNI qui a survolé toute la Californie en décembre 2017 et complètement affolé la population de Los Angeles.

Serait-ce les petits hommes vert enfin venu nous dire bonjour ? (Mal)Heureusement non !

On vous propose aujourd’hui de découvrir et comprendre un des plus beaux phénomènes lumineux lors du décollage d’un lanceur.

Pour comprendre la formation de ce phénomène, il est nécessaire de savoir comment un moteur de fusée est développé. Pour qu’un moteur garantisse une efficacité maximale, il est nécessaire que la pression des gaz en sortie de tuyère soit égale à le pression atmosphérique. Mais au plus le lanceur monte en altitude, au moins il y a de pression dans l’air, et rares sont les moteurs capables de modifier leur pression des gaz.Afin d’être au plus efficace possible, les ingénieurs développent une forme de tuyère pour optimiser le rendement quand le moteur passe par différentes pressions atmosphériques.

Ainsi, au lancement, la pression des gaz en sortie de tuyère est inférieur à la pression atmosphérique, donnant lieu à d’autres phénomènes tels que les diamants de choc, décollements de flamme et autres phénomènes dont on parlera peut-être.En montant en altitude, la pression atmosphérique devient égale à la pression en sortie de tuyère, donnant alors un jet linéaire. Le moteur fonctionne alors à son plein potentiel.Mais en continuant de grimper, la pression atmosphérique est plus faible que la pression des gaz en sortie de tuyère, ce qui donne alors lieu à une flamme de plus en plus grande.Les gaz en sortie de tuyère vont alors rapidement et énormément s’étendre, se diluer dans l’atmosphère et baisser en luminosité.

Comment ces gaz dilués arrivent-ils alors à être aussi lumineux ? C’est dû à…notre soleil !

En effet, lors des décollages à l’aube ou au crépuscule, le lanceur en haute altitude (et ses gaz) est éclairé par le soleil. Les rayons solaires sont alors réfléchis par les gaz dilués et les nuages de condensation tandis que les objets au sol (nous, le pas de tir, les habitants de L.A.) restent dans l’ombre de la terre. Cette ligne imaginaire séparant la partie éclairée et non éclairée d’un astre est d’ailleurs appelé terminateur.

Il en résulte alors un nuage brillant semblant suivre le lanceur qui continue, lui, à grimper en altitude.

Il est d’ailleurs possible de retracer les différentes phases et éléments du lanceur juste en observant le nuage en lui même, comme montré ici à la seconde image.

Sources/Pour aller plus loin:

Explication de l’événement: https://www.youtube.com/watch?v=jrPnLj0rWnk

Explication du phénomène lumineux: https://www.youtube.com/watch?v=5YjhpBZycSk

Design général des moteurs de fusée, impact de la pression: « Rocket Propulsion Elements », 8th Edition by Oscar Biblarz, George P. SuttonImpact de la pression: Urich Walter, « Astronautics, the physics of spaceflight, Third Edition », Springer, 2018