Calculateur UA : Convertir des Unités Astronomiques en km, miles et années-lumière

Qu’est-ce qu’une unité astronomique ?

Une unité astronomique (ua) est une unité de longueur égale à 149 597 870,7 kilomètres (92 955 807,3 miles). Elle correspond approximativement à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Les astronomes l’utilisent pour décrire les distances à l’intérieur du Système solaire, où les kilomètres et les miles produisent des nombres trop grands pour être lus facilement.

L’Union astronomique internationale a fixé cette valeur par définition en 2012, soit 1 au = 149 597 870 700 m. Auparavant, l’ua était calculée à partir de la masse du Soleil et de l’intensité de la gravité ; sa valeur exacte pouvait donc varier légèrement à mesure que les mesures s’amélioraient. La fixer a supprimé cette incertitude. La valeur définie reste extrêmement proche de la distance moyenne réelle entre la Terre et le Soleil, qui varie un peu parce que l’orbite de la Terre est une ellipse et non un cercle parfait.

Formule de l’unité astronomique

Ce calculateur permet de convertir des unités astronomiques en kilomètres, en miles ou en années-lumière, et inversement, à l’aide des constantes ci-dessous.

ua en kilomètres

d(km) = d(ua) × 149 597 870,7

ua en miles

d(mi) = d(ua) × 92 955 807,3

ua en années-lumière

d(al) = d(ua) × 0,000015812507409

Pour effectuer la conversion dans l’autre sens, il faut diviser au lieu de multiplier. Par exemple, pour convertir une distance en kilomètres en ua :

d(ua) = d(km) ÷ 149 597 870,7

Exemple de calcul

Mars orbite autour du Soleil à une distance moyenne d’environ 1,52 ua. Pour exprimer cette distance en kilomètres :

1,52 × 149 597 870,7 = 227 388 763 km (environ 141,3 millions de miles)

Pour vérifier le résultat, il suffit de refaire la division : 227 388 763 ÷ 149 597 870,7 = 1,52 ua.

Deuxième exemple : on signale qu’un astéroïde géocroiseur doit passer à 7 500 000 km de la Terre. En unités astronomiques, cela donne 7 500 000 ÷ 149 597 870,7 ≈ 0,05 ua, soit une distance inférieure à celle qui sépare au plus près Mercure du Soleil.

Distances des planètes en ua

Les distances ci-dessous sont les tailles d’orbite (demi-grands axes) que publie le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, arrondies à deux décimales.

Les planètes telluriques sont regroupées près du Soleil, tandis que les géantes gazeuses et glacées sont très éloignées les unes des autres. La ceinture de Kuiper, une région composée de corps glacés située au-delà de Neptune, s’étend jusqu’à environ 50 ua. Le nuage d’Oort, une enveloppe lointaine de comètes qui entourerait le Système solaire, pourrait s’étendre jusqu’à 100 000 ua ou davantage. Au-delà de cette échelle, les astronomes utilisent les années-lumière, puisqu’une année-lumière équivaut à environ 63 241 ua.

Voyager 1, lancée en 1977, est l’objet fabriqué par l’humain le plus éloigné. Elle a quitté l’héliosphère et est entrée dans l’espace interstellaire en août 2012 à environ 121 ua du Soleil. En 2026, elle se trouve à environ 170 ua, soit environ 25,4 milliards de kilomètres, et s’éloigne à près de 3,5 ua par an.

Comment l’unité astronomique a-t-elle été mesurée pour la première fois ?

Vers 270 avant notre ère, l’astronome grec Aristarque de Samos a tenté de mesurer la distance au Soleil en comparant les angles formés avec la Lune lorsqu’elle est exactement à son premier ou dernier quartier. Sa méthode reposait sur une géométrie correcte, mais il était presque impossible de la mesurer précisément à l’œil nu. Il a conclu que le Soleil était environ vingt fois plus éloigné que la Lune ; en réalité, il l’est environ quatre cents fois plus.

Au début des années 1600, les lois de Johannes Kepler sur le mouvement des planètes ont révélé l’espacement relatif des planètes, montrant par exemple que Mars orbite à une distance du Soleil environ 1,5 fois supérieure à celle de la Terre. Les astronomes disposaient ainsi de rapports, mais pas d’une distance exprimée en miles ou en kilomètres.

La première véritable avancée est venue des transits de Vénus, lorsque Vénus passe directement entre la Terre et le Soleil. En 1761 et 1769, les astronomes ont chronométré ces transits depuis des points très éloignés les uns des autres sur Terre, en envoyant des expéditions dans des lieux tels que la Sibérie et Tahiti. Les faibles écarts de temps, dus à la parallaxe, leur ont permis de calculer la distance Terre-Soleil à quelques pour cent près de la valeur moderne.

Dans les années 1960, la radioastronomie a considérablement amélioré la mesure. Les scientifiques ont fait rebondir des ondes radio sur Vénus et Mercure et ont mesuré le temps de retour de l’écho, obtenant une distance précise à quelques kilomètres près. En 2012, la valeur était connue avec une précision suffisante pour que l’UAI puisse simplement la définir comme une constante fixe.

Foire aux questions

À quoi sert l’unité astronomique ? Elle offre un moyen pratique, à l’échelle humaine, de décrire les distances à l’intérieur du système solaire. Dire que Neptune orbite à 30 ua est plus facile à se représenter que de dire qu’elle orbite à 4,5 milliards de kilomètres.

Combien de kilomètres y a-t-il dans une unité astronomique ? Exactement 149 597 870,7 kilomètres, soit environ 92 955 807 miles, selon la définition de l’UAI de 2012.

Quel est le lien entre l’ua et l’année-lumière ? Une année-lumière équivaut à environ 63 241 ua. La lumière met environ 8 minutes et 19 secondes pour parcourir une ua, mais une année entière pour parcourir une année-lumière, c’est pourquoi les années-lumière servent pour les distances entre les étoiles.

Une ua est-elle exactement identique à la distance de la Terre au Soleil ? Pas exactement. L’orbite de la Terre est une ellipse, donc sa distance au Soleil varie d’environ 0,983 ua en janvier à environ 1,017 ua en juillet. L’ua est proche de la moyenne de cette plage, mais elle est désormais définie comme un nombre fixe plutôt que mesurée directement.

Qui a mesuré l’unité astronomique avec précision pour la première fois ? Les premières estimations issues des transits de Vénus au 18e siècle se trouvaient à quelques pour cent de la valeur actuelle. Les mesures radar des années 1960 l’ont rendue bien plus précise, et l’UAI a fixé sa valeur exacte en 2012.

Le calculateur fonctionne-t-il dans les deux sens ? Oui. Saisissez une valeur en ua pour la voir en kilomètres, en miles ou en années-lumière, ou saisissez une valeur dans l’une de ces unités pour voir l’équivalent en ua.

Références

1. Bureau International des Poids et Mesures. The International System of Units (SI Brochure), 9e édition. Brochure SI du BIPM — 1 au = 149 597 870 700 m, défini par la résolution B2 de l’UAI.
2. NASA Jet Propulsion Laboratory, Solar System Dynamics. Approximate Positions of the Planets. Positions planétaires approximatives du JPL — demi-grands axes en ua, de Mercure 0,387 à Neptune 30,07.
3. NASA Jet Propulsion Laboratory. NASA Spacecraft Embarks on Historic Journey Into Interstellar Space. Actualité du JPL sur Voyager 1 — Voyager 1 est entrée dans l’espace interstellaire en août 2012.