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Comment peut-on calculer la distance entre la Terre et le Soleil et avec quels outils ?

Caroline (10 ans, St Martin-du-Vivier, France)

jeudi 29 avril 2010, par Yves-Patrik Maillard

Salut Caroline,
Je n’ai pas trouvé de méthode directe pour déterminer la distance entre la Terre et le Soleil, qu’on appelle aussi l’UNITE ASTRONOMIQUE (UA). A chaque fois, on a besoin d’une grandeur intermédiaire. On peut classer ces méthodes en trois familles. La première fait appel à la géométrie, la deuxième est liée aux observations astronomiques et la troisième regroupe les méthodes que je qualifierai de modernes. Je laisse de côté l’exemple lié à la géométrie et je te présente deux façons de procéder pour les deux autres familles.
En observant les éclipses de Io, satellite de Jupiter, on a remarqué qu’elles se produisaient à des intervalles irréguliers. La différence observée est de 17 minutes, selon que la Terre se trouve sur la droite Soleil-Jupiter, du côté de Jupiter ou qu’elle se trouve sur la même droite, mais diamétralement opposée sur son orbite. Cette différence correspond au temps supplémentaire que met la lumière pour parcourir le diamètre de l’orbite terrestre afin de nous faire parvenir l’information que Io s’est éclipsé derrière Jupiter. En connaissant la vitesse de la lumière et en la multipliant par ce temps, on obtient la grandeur de cette distance. Il nous reste à la diviser en deux pour obtenir l’UA.
Actuellement, en simplifiant, on envoie un signal approprié directement vers le Soleil qui nous le renvoie comme un miroir. En connaissant la vitesse à laquelle le signal se ballade et le temps qu’il met à revenir, on peut trouver la distance cherchée. Elle est la moitié de la distance parcourue par le signal dans son aller-retour.
Je n’avais jamais réfléchi au problème que tu m’as posé et grâce à toi, j’ai moi-même appris
quelque chose. Alors laisse-moi te remercier et te convier à d’autres questions.
A bientôt, amicalement. Yves-Patrik