À quelle vitesse va-t-elle ?

[Fred_76]

Bonjour

 

Tout est dans le titre. Voici une photo extraordinaire de John Winkopp. C’est une Falcon. A quelle vitesse allait elle quand elle a été photographiée devant le soleil.

 

Question subsidiaire, à quelle distance le photographe se tenait il de la fusée (trajectoire directe) ?

 

a+
 

fred

 

[VNA]

Bonjour, à la vitesse de l'ISS?

Peut être un peu moins ou un peu plus?

[keymlinux]

Bonjour

Je vais juste tenter de répondre à la question subsidiaire

 

Le diametre apparent (minimal) du soleil c'est 31'27" (je ne sais pas quel était la bonne valeur lors de la prise d cela photo)

donc en radians c'est 0.0091484

Sur la photo la fusée est environ 7.65x pas petite que le diamètre du soleil, donc 0.0011958692 radians (angle)

Une falcon 9 fait 70m de haut (h)

La distance par approximation de Gauss sera D =  h / angle

Donc environ 58534 metres

 

Je dirais donc que l'observateur est à environ 58 km 

 

sources d'erreur: determination du ratio de taille entre la fusée et le soleil sur la photo + diamètre apparent du soleil lors de la prise de vue + le gars qui calcule de travers...

 

EDIT: pour répondre à la question sur la vitesse

J'estime a vue d'oeil (pas équipé pour la mesure) que l'angle formé par le cône de choc pression est d'environ 140°, soit 2.4434610 radians

La vitesse de la fusée (en mach) devrait donc être de l'ordre de 1/sinus(angle) soit environ mach 1.55, soit environ 1900 km/h

 

EDIT 2:

Bon a priori l'angle a prendre en compte est celui entre l'onde de pression d'un coté du cône et l'axe de direction de mouvement de la fusée, donc 70° et pas 140, ce qui donne un angle de 1.2217304 radians, et une vitesse d'environ  1300 km/h

 

Cordialement

 

 

 

 

[cmltb612]

Il y a 10 heures, keymlinux a dit :

Je vais juste tenter de répondre à la question subsidiaire

 

L'image affichée et l'exposé sont brillants ; ça va me faire ma journée. Merci à vous deux d'avoir posté ça.

[toumreg83]

Je suis bluffé par l'approche et la méthode de Keymlinux 👍 

Pour ma part de manière plus simple j'aurais dit 1 225 km/h car on peut voir le cône qui se forme devant la fusée quand on franchit le mur du son.

[Ygogo]

Attention à cette expression "franchir le mur du son" qui est trompeuse. La presence d'une onde de choc n'indique pas que la vitesse du mobile est "juste" égale à celle du son, mais qu'elle est égale ou supérieure ( et peut-être largement supérieure).

D'autre part, la vitesse du son varie notablement avec l'altitude...

 

[toumreg83]

OK merci pour tes précisions 👍

Je pensais pour avoir observé des avions de chasse qui franchissaient le mur du son, que le cône ne se formait qu'au moment du franchissement (créant le "bang") et disparaissait ensuite.

 

[Le jupitérien]

Question toute bête : Pourquoi on voit les "lignes de choc" ?

[keymlinux]

il y a 31 minutes, Le jupitérien a dit :

 

Question toute bête : Pourquoi on voit les "lignes de choc" ?

 

Voilà une bonne question.

L’indice de réfraction de l’air dépend de sa densité (pression). L’onde de. choc est localement une surpression. cette différence d’indice de réfraction dévie de manière différente la lumière venant de la source en arrière plan (le soleil), ce qui permet de voir ces ondes de choc

[keymlinux]

il y a une heure, toumreg83 a dit :

franchissaient le mur du son, que le cône ne se formait qu'au moment du franchissement (créant le "bang") et disparaissait ensuite.

Des lors que l’avion est supersonique il y a le cône de pression qui se déplace avec lui, le bang ce n’est pas juste au moment du passage du mur du son.

Pour un observateur au sol on entend le bang au moment ou le cône de pression nous percute au sol 

 

 

Et dans les faits il y a deux bangs, qui s’enchaînent très rapidement (de l’ordre du dixième de seconde), provoqués par deux ondes séparées de la longueur de l’avion

voir lien ci dessous

https://fr.wikipedia.org/wiki/Bang_supersonique

 

[toumreg83]

merci c'est très clair ! 👍

[Le jupitérien]

Merci @keymlinux ! C'est très clair, comme l'a bien fait remarqué toumreg.

[keymlinux]

1) Merci vous vos appréciations sur la solution que je propose, mais du coup j'ai la pression, car lorsque @Fred_76 va venir corriger les copies, si je suis à coté de la plaque je vais passer pour un bastringue..

 

2) Pour la mesure de l'angle à 70° au jugé je n'étais pas loin mais c'est plutôt 65°

Pour la vitesse cela ne change pas grand chose, on passe de 1300 à 1350 km/h (en prenant la vitesse du son à 1224 km/h ce qui n'est plus vrai au fur et à mesure que l'on monte en altitude comme l'à bien précisé @Ygogo

vitesse mach = 1/ sin(angle en radians)

vitesse km/h = 1224 / sin(angle en radians)

 

Ci dessous un petit bricolage pour ajouter une image de rapporteur en calque via gimp

 

[krotdebouk]

il y a 12 minutes, keymlinux a dit :

mais du coup j'ai la pression, car lorsque @Fred_76 va venir corriger les copies, si je suis à coté de la plaque je vais passer pour un bastringue..

Ok, je vais donc attendre un peu avant de liker.. 

[VNA]

Il y a 1 heure, krotdebouk a dit :

Ok, je vais donc attendre un peu avant de liker.. 

 

Il y a 1 heure, krotdebouk a dit :

mais du coup j'ai la pression, car lorsque @Fred_76 va venir corriger les copies, si je suis à coté de la plaque je vais passer pour un bastringue..

 

Bonjour, je n'ai pas d'excuse pour ma réponse, je lis trop vite sans penser! Mais j'avais et bien mal compris, car dans ma tite nouille j'avais compris que la fusée était entrain  de rendez vous avec l'ISS? Sorry!

[Fred_76]

Pour la vitesse c’est assez simple, et vous avez les bons ordres de grandeur.

 

Pour la position du photographe par contre c’est bien plus compliqué… c’est de la trigo en 3D. J’avais trouvé un endroit mais John Winkopp m’a dit que ça n’était pas le bon ! Alors je vais creuser un peu plus. En tous cas c’est bien moins que 58 km !

[Le jupitérien]

Il y a 16 heures, Fred_76 a dit :

 

Pour la position du photographe par contre c’est bien plus compliqué… c’est de la trigo en 3D. J’avais trouvé un endroit mais John Winkopp m’a dit que ça n’était pas le bon ! Alors je vais creuser un peu plus. En tous cas c’est bien moins que 58 km !

Allez, ça m'a donné envie, je me lance ! 

Est-il possible d'avoir la date et l'heure de la photographie ? ça peut être utile...

Sinon je peux rechercher dans les archives quand est-ce que le soleil avait exactement ces taches, mais ça risque d'être long 

Modifié Samedi à 10:01 par Le jupitérien

[Le jupitérien]

Le 16/06/2026 à 21:36, keymlinux a dit :

sources d'erreur: determination du ratio de taille entre la fusée et le soleil sur la photo + diamètre apparent du soleil lors de la prise de vue + le gars qui calcule de travers...

il y a aussi l'inclinaison de la fusée, elle n'est peut-être pas parfaitement perpendiculaire nous.

 

Moi je trouve 32,2 km par trigonométrie, par rapport à la fusée. Maintenant s'il faut trouver la position du photographe par rapport au pas de tir c'est une autre histoire.

[keymlinux]

Il y a 1 heure, Le jupitérien a dit :

il y a aussi l'inclinaison de la fusée, elle n'est peut-être pas parfaitement perpendiculaire nous.

Oui, si on la voit de travers cela réduit sa taille apparente et donc cela augmente le résultat de calcul de distance.

 

Il y a 1 heure, Le jupitérien a dit :

Moi je trouve 32,2 km par trigonométrie, par rapport à la fusée. Maintenant s'il faut trouver la position du photographe par rapport au pas de tir c'est une autre histoire.

Lors d'un tir de falcon9 cette semaine j'ai pu observer que la vitesse de 1300 km/h était atteinte pour une altitude de la fusée à 13km environ

En aproximant on peut dire qu'entre l'observateur, le pas de tir et la fusée cela forme un triangle rectangle, on a calculé la distance de visée (l'hypoténuse), donc l'autre coté du triangle (la distance de l'observateur au pas de tir) devrait être de 29km environ.

Mais le triangle formé n'est pas rectangle, la fusée s'incline en direction de l'est au fur et à mesure de son élévation

[Le jupitérien]

Il faut savoir combien la fusée à parcourue de kilomètres au sol en en faisant 13 vers le haut 🤔, à partir de là on pourra retrouver la distance au pas de tir !

[Fred_76]

Il y a 6 heures, Le jupitérien a dit :

Allez, ça m'a donné envie, je me lance ! 

Est-il possible d'avoir la date et l'heure de la photographie ? ça peut être utile...

 

Il y a un truc super, c’est la recherche par images dans Google. On trouve tout de suite les sites qui ont publié cette photo. Et en regardant le texte qui vont avec la photo, on a plein de détails. On peut aussi trouver la trajectoire de la fusée sur un site de passionnés (flightclub.io). Ça aide !

[Le jupitérien]

Héhé, voilà quelques infos supplémentaires, la même fusée mais une fraction de seconde avant, avec la description "Starlink 10-53 traverse le Soleil à 75 secondes de vol." c'est ce lien si vous voulez voir l'image : Instagram

Si on creuse un peu on trouve ces infos :

[Fred_76]

Pas simple car visiblement il y a des choses bizarres.

 

Voici la trajectoire de la fusée, en rouge, à partir des données de flightclub.io et en bleu les endroits d'où le photographe peut aligner la fusée avec le Soleil.

 

John Winkopp a indiqué avoir pris la photo 75 s après le départ, depuis le William J. Manzo Memorial Park à Titusville.

 

• La ligne bleue est à 75 s après le départ.
• La ligne jaune est au droit du Memorial Park (à ~83 s).

 

On voit que les deux ne correspondent pas. A 75 s il aurait été dans la lagune. Au mémorial, c'est t = 83 s, pas t = 75 s.

 

Si on tient compte de l'angle 3D de la fusée, et qu'on mesure sa longueur corrigée de la parallaxe, on arrive à une distance de 40-45 km. Or le Memorial Park n'est qu'à une 30aine de km de la fusée...

 

Pour être à 40-45 km de distance, il faudrait que la fusée soit plus haute dans le ciel et le photographe plus au nord-ouest, à t=97 s environ dans un quartier résidentiel peu propice à ce genre d'observation.

 

De deux choses l'une :

- soit les données de flightclub.io ne sont pas correctes, mais j'en doute car elles sont recommandées par SpaceX...

- soit John Winkopp a mal mesuré le temps et a pris la photo à t ~ 83 s et non t = 75 s. Mais cela ne résout pas la différence de taille apparente de la fusée par rapport au Soleil...

- soit j'ai raté un truc dans mes calculs !

 

[keymlinux]

Si i l’ordre de grandeur pour la vitesse est le bon, alors un visionnage de décollage de falcon donne bien une altitude de 13km environ a cette vitesse (donnée par la télémétrie) et cela se produit bien a environ 1min13 après lancement, donc c’est du même ordre de grandeur que la mesure du photographe 

 

Edit: j’ai fait une grosse erreur, en pensant sus les décilages de falcon9 se valent, ce qui n’est pas le cas. La vidéo sur laquelle je me suis basé est un décilage de crew dragon, qui doit atteindre l’iss donc avec beaucoup plus de carburant embarqué

 

Ce que la vidéo du lancement de la mission star link 10-53 donne c’est que la vitesse de 1300km/h est atteinte a 8,8km d’altitude (a 13km la vitesse dépasse 1800km/h) mais la vidéo indique 1min05 après lancement

[Fred_76]

Pour la vitesse, le cône de Mach a un angle de 125°. Donc un demi-angle de 60.3° ce qui correspond à un nombre de Mach de 1/sin(60.3°)=1.15. La vitesse du son dans l'air est de l'ordre de 1250 km/h, ce qui donne 1.15x1250=1440 km/h ou 400 m/s. Les données de flighclub.io (elles sont recommandées par SpaceX)  indiquent une vitesse de 480 m/s (angle de Mach de 46.3°) à 75 s et 585 m/s (36.4°) à 83 s. On en est très loin...

 

Je n'ai pas tenu compte d'une éventuelle parallaxe qui va modifier l'angle.

En tenant compte de la parallaxe, calculée précédemment à 40° environ, le cône va sembler plus ouvert qu'il ne l'est en réalité et l'angle apparent de 60° correspond en fait à un angle de 42° environ, soit Mach 1.5 ou 1870 km/h ou 520 m/s. C'est juste dans la fourchette 480-585 m/s entre 75 et 83 s après le lancement. On a encore une indication que 75 s n'est pas le bon temps... John Winkopp a probablement mal chronométré l'événement.

 

Merci à Copilot pour m'avoir bien aidé dans les calculs !