I. Orbites képlériennes classiques en 3D1. Définition1. Une orbite képlerienne est un orbite d'un corps (par exemple une planète) en interaction gravitationnelle avec un seul autre corps, chaque corps étant assimilé à un point (par exemple le soleil).
2. Mouvement d'un corps dans le champ de pesanteur d'un astre (= définition d’une orbite), qui suit les lois de Kepler, c'est-à-dire mouvement elliptique avec des propriétés particulières.
Notes :
- Le centre de masse de l’astre de référence est pris comme origine du référentiel (par exemple le centre du soleil).
- Par exemple, les planètes du système solaire et les satellites artificiels de la Terre décrivent des orbites képlériennes
circulaires (= orbites tournant dans un mouvement circulaire), lesquelles peuvent être
elliptiques (= orbites tournant en ellipse).
- Les orbites elliptiques sont un cas particulier des orbites circulaires. Par définition, toutes les orbites sont circulaires.
En d’autres termes, une orbite képlerienne est une trajectoire d’un astre autour d’un autre astre de référence. Il suit les lois de Kepler dans le sens où l’on peut calculer le mouvement de l’astre grâce à ces lois.2. Dans Stars of CallL’orbite képlerienne classique se définit par l’orbite d’un astre autour d’un point précis (en l’occurrence le centre de masse d’un autre astre de référence).
Exemple : la Terre autour du Soleil, tourne en réalité autour du centre de masse du Soleil.
Par exemple, en créant un astre, il sera
automatiquement associé à un autre astre de référence et il lui sera attribué une orbite en référence à cet astre. Cette orbite est l’orbite képlerienne classique ; l’astre tournant sur cette orbite sera représenté en 3D dans l’éditeur de système stellaire à sa création.
Dans les paramètres, il sera possible d’influer sur l’orbite de l’astre : vitesse de rotation, orbite elliptique ou circulaire (ainsi que la modification de la trajectoire elle-même).
II. Séquences de Bode (Loi de Titius-Bode ou loi de Bode)1. Loi de Bode : définitionLa loi de Bode est une relation entre les rayons des orbites des planètes du système solaire, qui utilise une suite arithmético-géométrique. C’est donc une
formule à utiliser pour découvrir la distance planète-soleil.Cette loi permet de déterminer la suite des distances de toutes les planètes du système solaire. En d’autres termes, elle
permet de calculer le rayon de la trajectoire d’une planète.Pour se rendre compte que la vitesse est ce qui détermine l’orbite, regarder cette animation tirée de :
http://site.systeme.solaire.free.fr/Validée en 1781 par la découverte d'Uranus, la "loi de Bode" a été mise en échec en 1846 par la découverte de Neptune, et ne donne plus de résultats probants au-delà.
En d’autres termes, la loi de Bode sert à calculer la distance entre un astre et le point de référence d’un système stellaire.2. Dans Stars of CallLa loi de Bode est aujourd’hui obsolète dans l’utilisation adaptée au système solaire, mais ne l’est pas dans un système stellaire imaginaire comme l’un de ceux de Hoshikaze.
Concrètement, la loi de Bode
servira à créer plusieurs orbites gravitant autour de l’étoile de référence, de façon aléatoire.De cette façon, le joueur voulant ajouter des orbites képleriennes dans son système stellaire
facilement pourra ajouter une séquence de Bode, laquelle lui créera sans peine
des orbites « tout-prêts ». Cependant, il ne sera
pas possible d’en créer plus de un seul par système stellaire.Par ailleurs la séquence de Bode supprime des problèmes d’ordre techniques : grâce à ce calcul, il sera impossible d’avoir deux planètes ayant le même résultat (car cela voudrait dire qu’ils ont le même orbite, et qu’ils peuvent potentiellement se heurter).
N.B. :- Il est possible de ne pas apposer d’objet stellaire sur un orbite de la séquence de Bode (ce qui donne un orbite vide).
- Il est possible bien sûr, de créer des orbites individuellement, qui seront alors hors-séquence.
III. Ceintures d’astéroïdes avec points denses1. Ceinture d’astéroïdes : définitionLa ceinture d'astéroïdes est une région du système solaire située entre les orbites de Mars et Jupiter qui contient la majeure partie des orbites des astéroïdes connus.
La ceinture d'astéroïdes est parfois précisée « ceinture d'astéroïdes principale » lorsqu'il s'agit de la distinguer d'autres ceintures analogues du système solaire (comme, par exemple, la ceinture de Kuiper).
Tous les astéroïdes de la ceinture sont des petits corps du système solaire, à l'exception de Cérès, considéré comme une planète naine.
La ceinture d'astéroïdes contient plusieurs centaines de milliers d'astéroïdes connus, et probablement plusieurs millions, d'une taille allant du grain de poussière au planétoïde de quelques centaines de kilomètres de diamètre.
Comme son nom l’indique,
la ceinture d’astéroïdes est présente tout autour de l’orbite.2. Dans Stars of CallIl sera possible pour le joueur de
créer une ceinture d’astéroïdes sur un orbite donné. On pourra aussi
choisir la densité d’astéroïdes présents sur un point donné.
D’abord, le joueur place sa ceinture sur un orbite de son choix ; celle-ci sera répartie de façon égale le long de l’orbite (FullBelt).
Ensuite il pourra, s’il le désire, pointer un endroit afin d’ajouter plus ou moins d’astéroïdes sur un point de la ceinture (PointBelt).
N.B. : La ceinture ne peut être décrite astéroïde par astéroïde. Elle utilise des
astéroïdes généraux (à l’image des brushes dans Photoshop)
modélisés en 3D.IV. Objets doubles
1. DéfinitionDeux objets doubles sont deux astres dont la masse (gravitationnelle) est relativement identique. On considère donc les deux astres comme doubles. C’est le cas de Pluton et son satellite Charon.
2. Pour mieux comprendre : le cas Pluton / CharonContrairement à la plupart des couples connus qui possèdent leur centre de gravité à l'intérieur de l'objet principal (comme la Lune qui tourne autour de la Terre : le centre de gravité est situé sur la Terre), le couple Pluton / Charon forme un système binaire
dont le centre de gravité se situe en dehors des dimensions mêmes de Pluton (le centre de gravité ne se situe pas sur Pluton). Cette particularité est
due au rapport de masse gravitationnelle entre les deux corps qui est relativement faible ; la masse gravitationnelle de Charon valant environ 12 % de celle de Pluton.
D’autre part, Pluton et Charon ont donc une période de révolution identique. Charon et Pluton sont également synchrones (ils présentent toujours la même face l'un par rapport à l'autre).
Cela permet donc plusieurs terminologies : on peut qualifier Pluton de « planète naine » et dire que Charon est un de ses satellites. Mais d'autres astronomes choisissent de qualifier Pluton et Charon de « planète naine double ».
En d’autres termes, deux objets doubles sont deux corps partageant les mêmes caractéristiques, notamment un rapport de masse gravitationnelle proche (ce qui permet aux deux corps de partager le même centre de gravité (voir ci-dessous)). 3. Dans Stars of CallL’éditeur doit proposer de
dupliquer un astre, qui aurait alors
les mêmes propriétés astrales.Cependant, deux astres ayant la même masse ne peuvent former un couple Référence / Satellite (à l’image du couple Terre / Lune), puisque deux astres ayant la même masse ne peuvent que partager le même centre de gravité. Il faut donc
empêcher le joueur de faire graviter une planète autour d’une autre planète de masse proche. D’autre part, deux planètes doubles doivent avoir une
période de révolution identique et doivent être
synchrones (toujours présenter la même face l’un par rapport à l’autre). C’est ce qu’on appelle le « tidal-lock ».
Par ailleurs, l’éditeur devra proposer de
calculer le centre de masse commun. Ainsi, cela permettra de fixer une limite orbitale au niveau du centre de gravitation commun.
Si celui-ci est trop grand, on prend le centre géométrique de l’astre le plus lourd du système stellaire comme référence.Cela permet également d’empêcher les objets doubles d’être traités par l’éditeur comme un système Planète-Lune.
V. Clusters d’objets troyensUn cluster est un
amas stellaire, dans lequel peut se trouver des objets troyens.
2. Les objets troyensLes objets troyens sont des objets (astéroïdes ou satellites) se situant au L4 et L5 (4 et 5ème point des points de Lagrange) dans le système stellaire.
Un cluster se situant sur le point L4 est troyen, un cluster se situant sur le point L5 est antitroyen.1. L'exemple du système solaireLes astéroïdes troyens sont, dans le système solaire, un groupe d'astéroïdes qui partagent l'orbite de la planète Jupiter autour du Soleil aux alentours des points de Lagrange L4 et L5 de l'orbite de cette planète, c'est-à-dire qu'ils sont situés à 60° en avance ou en retard sur Jupiter.
b. Les satellites troyensEn d’autres termes, les clusters d’objets troyens/antitroyens sont les amas stellaires gravitant sur les points L4 et L5 des Points de Lagrange.3. Dans Stars of CallL’éditeur de Système Stellaire doit
permettre au joueur d’ajouter des clusters dans le système stellaire concerné. Le joueur pourrait
mesurer la densité de roches présentes dans sa chaîne d’objets, ainsi que la longueur de celle-ci sur l’orbite.
Ces clusters pourraient être
troyens ou antitroyens. Un cluster d’objets troyens se situant au point L4 des Points de Lagrange, et un cluster d’objets antitroyens se situe sur le point L5.
Il faudrait en somme, permettre au joueur de mettre facilement son cluster sur ces points de Lagrange s’il le désire.VI. Limites physiques (limite de Roche, séparation, rapports de masse, etc…)Le travail de Yohann (absent actuellement) porte sur les limites physiques de l’éditeur.
VII. Divers- Trous noirsIl n’est pas possible de créer un trou noir dans l’éditeur car ils ne sont pas gérés par celui-ci. Par ailleurs, il faut intégrer un code qui vérifie si un objet ne peut devenir un trou noir.
- SupernovasIl n’est pas possible de « créer une supernova » dans l’éditeur puisque c’est un évènement soudain (une étoile qui explose). Il est cependant possible de l’intégrer comme un évènement qui surviendrait à un moment donné.
