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10 faits amusants alors que la comète de Halley fait un retour en force

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10 faits amusants alors que la comète de Halley fait un retour en force

Le 9 décembre 2023, La comète de Halley Il a atteint son apogée et a atteint sa plus grande distance.

Cette image de 1910 de la comète de Halley représente la meilleure vue vue par l’œil humain depuis le développement de la photographie appliquée à l’astronomie. Bien que les comètes soient généralement visibles près du périhélie, ou à l’approche la plus proche du Soleil, elles peuvent être des milliards de fois plus faibles près de l’aphélie, lorsqu’elles sont les plus éloignées.

crédit:Observatoire du Harvard College

Ces 10 faits fascinants célèbrent son retour imminent.

La comète de Halley est vue dans le ciel au-dessus d'un champ simulé dans Stellarium 1066

Cette vue simulée du ciel montre le ciel de Londres, en Angleterre, au printemps 1066 : lorsque la comète de Halley est revenue. Bien que cet événement ait été enregistré en de nombreux endroits, l’identifier avec le retour de la comète de Halley nécessiterait plusieurs centaines d’années.

crédit: Morne/Stellarium

1.) Le premier enregistrement remonte à 240 avant JC

Image en noir et blanc d'une écriture chinoise avec la comète de Halley.

Cette ancienne tablette a plus de 2 000 ans et enregistre l’événement de la comète de Halley comme suit : « Au cours de la septième année du règne de l’empereur Qin Shi Huang, empereur des Royaumes combattants, l’étoile à balai est apparue pour la première fois à l’est, et puis apparut dans le nord. « 

crédit: Xu, Zhentao, David W. Pankener et Yaotiao Jiang. Archéoastronomie en Asie de l’Est : documents historiques d’observations astronomiques en Chine, au Japon et en Corée, 2000

Repéré en Chineles archives décrivent une « étoile à balai ».

Les inscriptions de la comète de Halley sont exposées au musée égyptien.

Cette tablette babylonienne enregistre l’apparition de la comète de Halley datant de fin septembre 164 av. Il existe des preuves que la comète de Halley remonte à la préhistoire, mais celle-ci et les enregistrements chinois d’une orbite précédente sont les premiers enregistrements fiables et vérifiables de la comète de Halley vue de la Terre.

crédit: Linguica/Wikipédia anglais

2.) L’interrogation de Newton par Halley a conduit aux Principia.

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Il n’y aura peut-être pas d’autre Einstein ni d’autre Newton, mais nous pouvons tous apprendre à utiliser leurs équations dans de bonnes conditions physiques. Nous pouvons devenir excellents en physique de la même manière qu’eux : en résolvant des problèmes de manière quantitative.

créditOren Turner (à gauche), Godfrey Kneller (à droite)

Newton a dit avec désinvolture à Halley que la loi de la force centrale ~1/r² créerait des orbites elliptiques, Eh bien prouve le.

Mercure, Mars, Vénus, l'orbite terrestre

Les orbites des planètes du système solaire interne ne sont pas parfaitement circulaires, mais elliptiques, comme le sont les orbites de tous les objets liés au Soleil par gravité. Les planètes se déplacent plus rapidement au périhélie (le plus proche du Soleil) qu’à l’aphélie (le plus éloigné du Soleil), conservant leur moment cinétique et obéissant aux lois du mouvement de Kepler, que Newton a fondées sur une base mathématique plus solide et plus généralisée.

crédit:NASA/JPL

3.) Halley a identifié 3 cas de retour antérieurs.

Un diagramme montrant l'orbite de la comète de Halley.

Ce diagramme montre l’orbite de la comète de Halley, en négligeant les effets gravitationnels turbulents des planètes. La comète de Halley passe la plupart de son temps près de l’aphélie, près de l’orbite de Neptune et au-delà, mais elle plonge dans le système solaire interne une fois tous les 74 à 79 ans.

crédit: Conception Nagal / Wikimedia Commons

Elle annonce l’arrivée de la comète précédente en 1531, 1607 et 1682 Les prédictions de Halley pour 1705.

"Une synthèse de l'astronomie de la comète de Halley.

La publication originale d’Edmund Halley dans laquelle il a identifié pour la première fois des comètes enregistrées trois fois en 1531, 1607 et 1682 comme le même corps : la comète de Halley, avec un retour attendu en 1758.

crédit: Hooke et Norman, Bibliothèque Haskell F. Science et médecine normandes (1991) no. 978

4.) Son orbite est variable.

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une seule année

Dans la théorie de la gravitation de Newton, les orbites forment une ellipse parfaite lorsqu’elles se produisent autour de grandes masses uniques. Cependant, en relativité générale, il existe un effet supplémentaire de précession dû à la courbure de l’espace-temps et au fait que les planètes se déplacent par rapport au Soleil, ce qui provoque un déplacement de l’orbite dans le temps, d’une manière qui peut parfois être mesurable. Mercure présente l’effet le plus important au sein de notre système solaire, se déplaçant à un rythme supplémentaire de 43 pouces (où 1 pouce équivaut à 1/3600 de degré) par siècle en raison de cet effet supplémentaire. Pendant ce temps, toutes les comètes qui traversent le système solaire sont affectées par la gravité des planètes qui les composent, ce qui perturbe souvent leurs périodes et leurs trajectoires orbitales.

crédit:Dynamicdiagrams.com, 2011, aujourd’hui disparu

D’autres planètes, notamment Jupiter, perturbent les orbites des comètes. La périodicité de Halley varie de 74 à 79 ans.

Astéroïdes dans la ceinture d'astéroïdes

L’animation représente une cartographie des positions des objets géocroiseurs (NEO) connus à des moments précis au cours des 20 dernières années, se terminant par une carte de tous les astéroïdes connus en janvier 2018. Bien que Jupiter absorbe de nombreux astéroïdes et comètes, il peut les absorber. Les rediriger également, ce qui pourrait mettre davantage en danger les terres.

crédit: NASA/JPL-Caltech

5.) Haley n’a jamais remarqué son retour.

Crater Lake, la comète de Halley.

Alors que de nombreuses comètes magnifiques ornent le ciel avec régularité et irrégularité, la plus grande comète du vivant de Halley, en 1680, n’avait aucun lien avec la comète qui porte son nom. Halley n’a jamais vu sa comète revenir, mais elle ressemblait peut-être à la comète 2020 NEOWISE, présentée ici.

crédit: Parc national de Crater Lake / Rebecca Latson

Halley calcula un retour en 1758, mais mourut en 1742.

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Une peinture d'Edmund Halley. Un livre inspiré de la comète de Halley.

Peint par Isaac Hood vers 1720, ce portrait à l’effigie d’Edmund Halley est considéré comme l’un des plus beaux portraits de l’astronome des XVIIe et XVIIIe siècles.

crédit: National Portrait Gallery, Londres

6.) Son retour conduit au catalogue Messier.

Archéologie Astronomie Supernova Comète

Cette image d’une plaque d’astronomie archéologique du sentier Peñasco Blanco montre un croissant de Lune, une étoile à 10 branches identifiée à une supernova crabienne en 1054, et, en bas, le symbole d’un cercle concentrique avec une extension en forme de flamme : Halley’s On pense que la comète réapparaîtra en 1054. 1066.

crédit: Peter Faris, 1997

En 1758, alors qu’il cherchait une comète, une nébuleuse du ciel profond confondit Charles Messier. Son catalogue a évité toute confusion future.

Télescope amateur Messier 1m1 Nébuleuse du Crabe

Grâce à un télescope de qualité du XVIIIe siècle, les comètes, nébuleuses et autres objets étendus ne peuvent pas être facilement distingués les uns des autres. Cela rend très difficile la recherche aveugle d’une comète lente, et la recherche de la comète de Halley en 1758, associée à la redécouverte fortuite de la nébuleuse du Crabe, a incité Charles Messier à développer son célèbre catalogue.

crédit: Objets Debski (Messier) de Chris Brankin/Stargazing

7.) Leur vitesse orbitale varie considérablement.

Deuxième loi de Kepler

Avant de comprendre comment fonctionne la loi de la gravité, nous avons pu prouver que tout corps en orbite autour d’un autre corps obéit à la deuxième loi de Kepler : il trace des surfaces égales dans des intervalles de temps égaux, ce qui indique qu’il doit se déplacer plus lentement lorsqu’il est plus éloigné et plus vite quand il est plus proche. . Pour les orbites hautement elliptiques, comme celles des comètes, la vitesse près du périhélie est énorme, tandis que la vitesse près de l’apogée est relativement faible.

crédit: Jennifer/Wikimedia Commons, utilisant Mathematica

au périhélie, Jusqu’à ~ 55 km/s. A l’apogée, la vitesse est inférieure à 1 km/s.

L'orbite de la comète de Halley vue de côté et d'en haut

Vu à son apogée (fin 2023-début 2024), la comète de Halley trace une trajectoire très elliptique. À son point le plus proche du Soleil, il passe à l’intérieur de l’orbite de Vénus et juste à l’extérieur de l’orbite de Mercure, tandis qu’à l’aphélie, sa distance la plus éloignée, il est plus comparable aux distances plutoniques.

crédit: Eric Blackman/Université de Rochester

8.) Ses débris créent des pluies de météores.

Animation Rosetta 67p du noyau de la comète Churyumov-Gerasimenko

La comète 67P/Churyumov-Gerasimenko a été photographiée à plusieurs reprises par la mission Rosetta de l’Agence spatiale européenne, observant sa forme irrégulière, sa surface volatile et dégazante, ainsi que son activité comète. Lorsque de petits fragments de la comète se détachent et s’étirent le long de la trajectoire orbitale du corps parent, ils créent un flux de débris qui déclenchera une pluie de météores partout où il croisera la trajectoire orbitale de la planète.

crédit: ESA/ROSETA/MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Non, je peux Amniotes ETA Et octobre Orionides Elle provient de la comète de Halley.

Pluie de météores provenant de la Terre et de l'espace sur Terre

Une vue de nombreuses météorites frappant la Terre sur une longue période, montrées en même temps, depuis la Terre (à gauche) et depuis l’espace (à droite). Si la trajectoire de la comète croise deux fois l’orbite terrestre, sa coulée de débris pourrait créer jusqu’à deux pluies de météores par an.

crédit: Université Comenius (à gauche), NASA (à droite) ; Wikimédia Commons

9.) Ce n’est pas le type de comète le plus courant.

Rendu artistique d’un astéroïde à l’intérieur de la pluie de météores des Perséides.

Chaque année, la Terre traverse le flux de débris de la comète Swift-Tuttle, créant un phénomène optique connu sous le nom de pluie de météores des Perséides. La comète Swift-Tuttle reste l’objet le plus dangereux connu de l’humanité : c’est une comète de type Halley, et il lui faut 133 (entre 20 et 200) ans pour boucler son orbite.

crédit: Ian Webster; Données : NASA/CAMS/Peter Jeneskens (Institut SETI)

116 seulement Type Halley Comètes connues, contre 656 Comètes de la famille Jupiter.

La piste de la comète Enki

Cette carte montre le flux de débris de la comète Encke, une comète à courte période en orbite autour du Soleil qui est à l’origine de la pluie de météores Thorid. La zone blanche indique l’endroit où le flux de débris est le plus dense et correspond au noyau de la comète, mais les débris se sont étendus sur toute l’orbite de la comète. Les comètes avec des périodes inférieures à 20 ans sont beaucoup plus nombreuses que les comètes de type Halley, qui ont des périodes comprises entre 20 et 200 ans.

crédit: MS Kelly et al., ApJ, 2006

10.) Son noyau pourrait bientôt se diviser.

Gros plan sur le noyau 1P de la comète Halley ESA Giotto en 1986

La dernière fois que la comète de Halley a visité le système solaire interne, c’était en 1986, lorsque la sonde Gioto de l’Agence spatiale européenne est passée par là et a capturé cette image à seulement 2 000 kilomètres de distance. Le Soleil, à gauche, chauffe le noyau de la comète, libérant des gaz et de la poussière.

crédit:ESA/MPS

ce Boule de neige à faible densité, tas de gravats Il est Perte de masse rapideIl pourrait bientôt se désintégrer.

Flux de débris de la comète Spitzer

Lorsqu’ils tournent autour du Soleil, les comètes et les astéroïdes se brisent généralement au fil du temps, les débris entre les morceaux se dilatant le long de la trajectoire de l’orbite pour former des flux de débris. Ces flux provoquent des pluies de météores lorsque la Terre traverse ce flux de débris. Cette image prise par Spitzer le long de la trajectoire d’une comète montre de petits fragments libérant des gaz, mais elle montre également le principal flux de débris qui donne naissance aux pluies de météores qui se produisent dans notre système solaire.

créditNASA/JPL-Caltech/W. Accès (SSC/California Institute of Technology)

Mostly Mute Monday raconte une histoire astronomique avec des images, des visuels et pas plus de 200 mots.

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Une étude réalisée en Oregon a révélé que les baleines grises de la côte du Pacifique sont devenues 13 % plus petites au cours des 20 à 30 dernières années.

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Les baleines grises qui passent l’été à se nourrir dans les eaux peu profondes au large de la côte nord-ouest du Pacifique ont connu une diminution significative de leur longueur depuis 2000 environ, selon une nouvelle étude de l’Université d’État de l’Oregon.

Selon les chercheurs, la taille plus petite pourrait avoir de graves conséquences sur la santé et le succès reproductif des baleines affectées, et également sonner l’alarme sur l’état du réseau trophique dans lequel elles coexistent.

« Cela pourrait être un signe avant-coureur indiquant que l’abondance de ce groupe d’animaux commence à décliner ou n’est pas en bonne santé », a déclaré KC Perlich, co-auteur de l’étude et professeur adjoint au Marine Mammal Institute de l’Ohio State University à Newport. « Les baleines sont les gardiennes de l’écosystème, donc si les populations de baleines ne se portent pas bien, cela pourrait nous en apprendre beaucoup sur l’environnement lui-même. »

L’étude, publiée dans la revue Global Change Biology, a porté sur le Pacific Coast Feeding Group (PCFG), un petit sous-groupe d’environ 200 baleines grises au sein du plus grand groupe du Pacifique Nord-Est (ENP) d’environ 14 500 baleines. Cette sous-population reste plus près des côtes de l’Oregon, se nourrissant dans les eaux moins profondes et plus chaudes des mers arctiques, où la majeure partie de la population de baleines grises passe la majeure partie de l’année.

Des études récentes menées par l’Ohio State University ont montré que les baleines de cette sous-population sont plus petites et dans une condition physique généralement pire que celles de leurs homologues ENP. L’étude actuelle révèle qu’ils ont diminué au cours des dernières décennies.

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Le laboratoire d’écologie géospatiale de la mégafaune marine (GEMM) du Marine Mammal Institute étudie ce sous-groupe de baleines grises depuis 2016, notamment en faisant voler des drones au-dessus des baleines pour mesurer leur taille. À l’aide d’images de 2016 à 2022 de 130 baleines individuelles d’âges connus ou estimés, les chercheurs ont déterminé qu’une baleine grise adulte née en 2020 devrait atteindre une longueur de corps adulte de 1,65 mètres (environ 5 pieds 5 pouces), soit plus courte que une baleine grise née avant 2000. Pour les baleines grises PCFG qui atteignent 38 à 41 pieds de longueur à pleine maturité, cela représente une perte de plus de 13 % de leur longueur totale.

Si la même tendance se produisait chez les humains, la taille moyenne d’une femme américaine passerait de 5 pieds 4 pouces à 4 pieds 8 pouces en 20 ans.

« En général, la taille est cruciale pour les animaux », a déclaré Enrico Perrotta, auteur principal de l’étude et chercheur à l’Université de St. Andrews en Écosse. « Cela affecte leur comportement, leur physiologie et leur histoire de vie, et a des effets en cascade sur les animaux et sur la société dont ils font partie. »

Les jeunes baleineaux en âge de sevrage pourraient ne pas être en mesure de gérer l’incertitude liée au fait de devenir indépendant, ce qui peut affecter les taux de survie, a déclaré Perrotta.

Pour les baleines grises adultes, l’une des plus grandes préoccupations est le succès de la reproduction.

« Comme ces baleines sont plus petites, des questions se posent quant à leur efficacité à stocker et à allouer l’énergie nécessaire à leur croissance et à maintenir leur santé. Plus important encore, sont-elles capables de fournir suffisamment d’énergie pour se reproduire et maintenir la croissance de la population ? » « , a déclaré Berlic.

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Les cicatrices que les baleines PCFG souffrent des collisions avec des bateaux et des enchevêtrements dans les engins de pêche font également craindre à l’équipe que leur taille corporelle plus petite combinée à leurs réserves d’énergie inférieures puissent rendre les baleines moins résistantes aux blessures.

L’étude a également examiné les modèles de l’environnement océanique qui régulent probablement la disponibilité de nourriture pour ces baleines grises au large de la côte Pacifique en suivant les cycles de « remontée d’eau » et de « relaxation » dans l’océan. Le courant de l’eau qui coule balaye les nutriments des zones profondes vers les zones peu profondes, tandis que des périodes de relaxation permettent ensuite à ces nutriments de rester dans des zones peu profondes où la lumière permet au plancton et à d’autres petits organismes de se développer, y compris les proies des baleines grises.

« Sans un équilibre entre la montée des eaux du fond et leur relâchement, l’écosystème pourrait ne pas être en mesure de produire suffisamment de proies pour supporter la grande taille de ces baleines grises », a déclaré le co-auteur Lee Torres, professeur agrégé et directeur du laboratoire GEMM. à l’Université d’État de l’Ohio.

Perrotta a déclaré que les données montrent que la taille des baleines a diminué en conjonction avec des changements dans l’équilibre entre la montée et la détente des eaux de fond.

« Nous n’avons pas examiné spécifiquement comment le changement climatique affecte ces tendances, mais nous savons de manière générale que le changement climatique affecte l’océanographie du nord-est du Pacifique à travers des changements dans la configuration des vents et la température de l’eau », a-t-il déclaré. « Ces facteurs et d’autres affectent la dynamique des fluctuations et des relâchements dans la région. »

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Maintenant qu’ils savent que la taille du corps des baleines grises PCFG est en déclin, les chercheurs affirment se poser de nombreuses nouvelles questions sur les conséquences ultimes de ce déclin et les facteurs qui pourraient y contribuer.

« Nous entamons notre neuvième saison sur le terrain pour étudier le sous-groupe PCFG », a déclaré Perlich. « Il s’agit d’un ensemble de données puissant qui nous permet de détecter les changements dans l’état corporel chaque année. Nous examinons donc maintenant les facteurs environnementaux de ces changements. »

Les autres co-auteurs de l’article sont Lisa Hildebrand, Clara Byrd et Alejandro Ajo de l’Ohio State University, ainsi que Leslie New de l’Ursinus College en Pennsylvanie.

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La formation par simulation basée sur l’IA améliore les performances humaines dans les exosquelettes robotiques

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Des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord ont démontré une nouvelle méthode qui exploite l’intelligence artificielle (IA) et les simulations informatiques pour entraîner des exosquelettes robotiques afin d’aider de manière indépendante les utilisateurs à économiser de l’énergie lorsqu’ils marchent, courent et montent les escaliers.

« Ce travail propose et démontre un nouveau cadre d’apprentissage automatique qui comble le fossé entre la simulation et la réalité pour contrôler de manière autonome des robots portables afin d’améliorer la mobilité et la santé des humains », explique Hao Su, auteur correspondant d’un article sur les travaux qui seront publiés. Le 12 juin dans le magazine nature.

« Les exosquelettes ont un énorme potentiel pour améliorer les performances des locomotives humaines », déclare Su, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à l’Université d’État de Caroline du Nord. « Cependant, leur développement et leur déploiement à grande échelle sont limités par de longues exigences en matière de tests humains et par des lois sur la surveillance manuelle.

« L’idée de base ici est que l’IA incorporée dans l’exosquelette portable apprend à aider les gens à marcher, courir ou grimper dans une simulation informatique, sans nécessiter aucune expérience », explique Su.

Plus précisément, les chercheurs se sont concentrés sur l’amélioration du contrôle autonome dans les systèmes d’IA incorporés, c’est-à-dire les systèmes dans lesquels le logiciel d’IA est intégré à la technologie des robots physiques. Ce travail visait à enseigner aux exosquelettes robotiques comment aider les personnes en bonne santé à effectuer divers mouvements. En règle générale, les utilisateurs doivent passer des heures à « entraîner » l’exosquelette afin que la technologie sache quelle force est nécessaire – et quand appliquer cette force – pour aider les utilisateurs à marcher, courir ou monter les escaliers. La nouvelle méthode permet aux utilisateurs de profiter immédiatement des exosquelettes.

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« Ce travail fait de la science-fiction une réalité, permettant aux gens de dépenser moins d’énergie tout en effectuant diverses tâches », explique Su.

« Nous avons développé une méthode pour former et contrôler des robots portables qui profitent directement aux humains », explique Xuzhen Lu, premier auteur de l’article et ancien chercheur postdoctoral à NC State. Luo est maintenant professeur adjoint à l’Université aéronautique Embry-Riddle.

Par exemple, lors de tests sur des humains, les chercheurs ont découvert que les participants à l’étude utilisaient 24,3 % d’énergie métabolique en moins lorsqu’ils marchaient avec un exosquelette robotique que lorsqu’ils marchaient sans exosquelette. Les participants ont utilisé 13,1 % d’énergie en moins lorsqu’ils couraient dans l’exosquelette et 15,4 % d’énergie en moins lorsqu’ils montaient les escaliers.

« Il est important de noter que ces réductions de puissance comparent les performances de l’exosquelette robotique à celles d’un utilisateur ne portant pas l’exosquelette », explique Su. « Cela signifie qu’il s’agit d’une mesure réelle de la quantité d’énergie économisée par l’exosquelette. »

Bien que cette étude se soit concentrée sur le travail des chercheurs auprès de personnes en bonne santé, la nouvelle méthode s’applique également aux applications d’exosquelettes robotiques visant à aider les personnes à mobilité réduite.

« Notre cadre peut offrir une stratégie généralisable et évolutive pour le développement rapide et l’adoption généralisée d’une variété de robots d’assistance pour les personnes en bonne santé et à mobilité réduite », explique Su.

« Nous en sommes aux premiers stades de tests des performances de la nouvelle méthode sur des exosquelettes robotiques utilisés par des personnes âgées et des personnes souffrant de troubles neurologiques, tels que la paralysie cérébrale. Nous souhaitons également explorer comment cette méthode peut améliorer les performances des dispositifs prothétiques robotiques. pour la population amputée.

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Cette recherche a été menée avec le soutien de la National Science Foundation sous les prix n° 1944655 et 2026622 ; Institut national de recherche sur le handicap, la vie indépendante et la réadaptation, dans le cadre de la bourse 90DPGE0019 et de la bourse de recherche suisse SFGE22000372 ; et les National Institutes of Health, sous le prix 1R01EB035404.

Shuzhen Luo et Hao Su sont co-inventeurs de la propriété intellectuelle liée au contrôleur évoquée dans ce travail. Su est également co-fondateur et détient un intérêt financier dans Picasso Intelligence, LLC, qui développe des exosquelettes.

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La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

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La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

La capsule Starliner de Boeing poursuit une inspection approfondie lors de sa toute première mission d’astronaute.

Starliner a été lancé le 5 juin, transportant les astronautes de la NASA Butch Wilmore et Sonny Williams vers la Station spatiale internationale (ISS) pour une croisière connue sous le nom de Crew Flight Test (CFT).

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