Temps de pourcours pour atteindre Mars

[invitefd1f8b44]

Bonjour

Je me doute que ma question est naive pour un spécialiste mais je me demande pourquoi on considére toujours qu'il faut plusieurs mois pour atteindre Mars .

Il me semble en effet que si l'on applique la loi de base F = M gamma il suffirait de continuer la pousée suivant un temps suffisant pour atteindre la vitesse que l'on souhaite et réduire d'autant le temps de parcours .

Bien entendu cela implique d'avoir du carburant mais ce probléme me semble pouvoir être résolu par un ravitaillement en vol .

Lancons simultanément 2 engins dont l'un servirait de réservoir àl'autre .

C'est probablement naif et simpliste mais je ne vois pas la faille et cela me géne .

Merci
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[invite06fcc10b]

Bonjour

Je me doute que ma question est naive pour un spécialiste mais je me demande pourquoi on considére toujours qu'il faut plusieurs mois pour atteindre Mars .

Il me semble en effet que si l'on applique la loi de base F = M gamma il suffirait de continuer la pousée suivant un temps suffisant pour atteindre la vitesse que l'on souhaite et réduire d'autant le temps de parcours .

Bien entendu cela implique d'avoir du carburant mais ce probléme me semble pouvoir être résolu par un ravitaillement en vol .

Bonjour,

Il n'y a aucune faille, le raisonnement est parfait, sauf qu'il faut considérer la masse de carburant à emporter pour parvenir à la vitesse souhaitée ... et c'est là qu'on se rend compte que ça pose problème !
Envisager 1 centaine de fusées pour pouvoir aller sur Mars en 1 mois avec 1 seule fusée ... c'est ... inenvisageable en pratique et surtout, ça ne vaut pas le gain espéré.
Cela dit, il y a des études sérieuses pour réduire le temps de trajet à environ 3 mois, ce qui est déjà pas mal. Tape VASIMR sur google ...

A+,
Argyre

[invite5b5bb948]

C'est une question très pertinente et en effet, ce serait l'idéal. Avec une poussée constente on pourrait relativement facilement atteindre même alpha centauri avec un système de propulsion conventionel (Par style Hyperespace Star trek et compagnie) en atteignant une fraction de la vitesse lumière on pourrait s'y rendre en 10 ou 15 ans se qui n'est pas si long que cela finalement.

Le problème ce sont nos système de propulsion actuelle. Nous utilisont des système de populsion chimique qui utilise principalement la réaction chimique de l'enflammement du dihydrogène, mais si le dihydrogène réducteur(Carburant), on doit emporter notre oxydant(Comburant) le dioxygène avec nous, car dans l'espace il n'y a pas d'air. C'est le même principe que ton auto ou l'essence est le réducteur qui à besoin d'un oxydant qui se trouve être l'oxygène de l'air. Dans une fusée chimique les deux composé qui sont sous forme liquide sont mélanger afin de formé le propergols qui s'enflamme afin de fournir la poussée. Si ce procédé est extrèmement puissant il est de courte durée. Les milliers de tonnes de propergol emporter par une fusée sont brulé en quelque minutes seulement. En plus une grande partie de la poussée ne sert qu'a faire avancé le propergols et c'est la raison pourquoi on ne peut envoyer dans l'espace que de petit objet par rapport à la masse totale de l'engin. Pour la navette américaine c'est 25 tonnes de fret pour une masse totale de 2040 tonnes au décollage.

La propulsion chimique est l'idéale pour sortir de l'attraction de la terre car il faut beaucoup d'énergie en peu de temps. Mais pour les voyages interplanétaire sa fait dur. L'idée c'est de diminué la puissance de la poussée et d'augmenter l'impulsion spécifique. L'impulsion spécifique (Isp) c'est un quotient qui nous permet de classifier l'efficacité d'une propulsion. L'Isp indique la durée pendant laquelle un kilogramme de propergol produit une poussée de 1 kilogramme-force (9.81 Newton). Donc plus l'Isp est grande plus on pourrat faire marché longtemps un moteur ayant la même puissance et la même quantité de propergol. Plus le voyage est long plus il faut priorisé l'Isp par rapport à la puissance de la poussée car sa devient plus éfficace. Pour chaque distance que nous voulont faire (Plus ou moins grande) il existe un coefficient Isp/puissance idéal afin de minimisé le temps de voyagement.

De tout manière il est clair que la propulsion chimique n'est pas la solution. À court therme(D'ici 10 ou 20 ans peut-être même moins) deux types complètement différent pourrait être utilisé. Le premier est le NTP (Nuclear Thermal Propulsion) C'est le même principe que la propulsion chimique dans le sens qu'on à besoin d'un propulsif (du dihydrogène) je dit propulsif pour le différentier du propergol car ici on ne tire par l'énergie de propulsion d'un réaction chimique entre deux éléments mais du chauffage direct du dihydrogène par l'entremise d'un réacteur nucléaire. Le dihydrogène est tellement chauffé qu'il prend encore plus d'expension que si il exploserait(Propulsion chimique) et donc il donne encore plus de propulsion que la propulsion chimique pour la même quantité d'Hydrogène. En plus, cela ne necessite par d'oxygène se qui diminue de moitié le poids du propulsif. Le problème réside dans le fait qu'il faut diminuer la grosseur de nos réacteur nucléaire(on ne parlerait pas non plus de réacteur comme ceux qui produise de l'électricité pour un ville) Cependant, il est plus facile de diminuer la grosseur d'une machine que de diminué la masse de l'oxygène.

Le deuxième type de propulsion est la propulsion électrique. Il en existe une multitude, mais elle ont tous plus ou moins les même caractéristique. La encore on ne s'éloingne pas trop de la propulsion chimique et du NTP en se sens que notre propulsif est cette fois chauffé par l'électricité. L'électricité enflamme et chauffe le propulsif plus de 1000 à 10000 fois plus rapidement le propulsif que lors d'un réaction chimique. Cela ne se voit pas on parle de miliseconde contre des seconde. Cependant cela permet d'obtenir encore une fois une puissance beaucoup plus grande de la part de la même quantité de propulsif que pour les réaction chimique. Certaine propulson chimique vont encore plus loin que simplement chauffé le propulsif avec un courant électrique. La propulsion ionique existe et oui. Mais c'est très différent de ceux des films. La on induit on produit des ions a partir d'un matériaux (Césium, sodium, lithium, platine, Xénon) grâce à diverse procédé (arc électrique, par contact avec une structure en métal chauffé ou par source haute fréquence) les ions sont par la suite accélérer par un champs électromagnétique. La poussée ainsi produite est de l'équivalence de ton souffle sur une main deux mètre plus loin. C'est incroyablement petit. Mais pour te donné une idée la sonde Deep Space 1 lancé le 24 octobre 1998 par la Nasa à utilisé 81.5 kilogramme de carbutant pour augmenté sa vitesse de 4.5 kilomètre par seconde. Il aurait fallu à une fusée chimique 800kg de carburant pour atteindre la même vitesse. C'est un peu la différence entre une formul 1 qui va 10 fois plus vite qu'une auto normale mais qui brule son carburant durant la première heures et la petit auto qui va brulé son carburant en 10 heure et finalement dépassé la F1 qui c'est arrété faute de carburant(Sauf que bien sur on s'arrete pas dans l'espace).

Avec nos fusée actuelle on peut atteindre mars en 6 mois minimum. Avec de meilleur moteur mais toujours chimique on pourrait l'atteindre en 5 mois. Avec les premier modèle de nouvelle propulsion on pourrait facilement décendre cela à 3 mois et par la suite le temps chuterais de manière continuelle.

Pour ce qui est de la propulsion VASIMR, c'est surment l'un des plus prometteur car il peut modifier son rapport Isp/puissance. En plus la fusion nucléaire lorsqu'elle serat maitriser pourra augmenter de manière extraordinaire la puissance de se type de moteur.

[Phil Vaillant]

Bonjours

J'avais vu sur planète un documentaire sur le premier type de réacteur qui dévelopait énormement de puissance mais ils butaient semble t'il sur le flux qu'il fallait canaliser au centre , celui ci déterriorait de facon fibratoire l'emsemble des tubes de combustibles .
Ils parlaient que depuis une trentaines d'années ils avaient trouvé comment faire mais que l'application réclamerait beaucoup de temps .
Il fallait canaliser le flux par champ magnétique .

Est ce bien de ce système NTP dont tu parles ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sax Russel]

Bonjour

Je me doute que ma question est naive pour un spécialiste mais je me demande pourquoi on considére toujours qu'il faut plusieurs mois pour atteindre Mars .

Il me semble en effet que si l'on applique la loi de base F = M gamma il suffirait de continuer la pousée suivant un temps suffisant pour atteindre la vitesse que l'on souhaite et réduire d'autant le temps de parcours .

Bien entendu cela implique d'avoir du carburant mais ce probléme me semble pouvoir être résolu par un ravitaillement en vol .

Lancons simultanément 2 engins dont l'un servirait de réservoir àl'autre .

C'est probablement naif et simpliste mais je ne vois pas la faille et cela me géne .

Merci

Il n'y a pas spécialement de faille, c'est juste la formulation qui prête à confusion. Un "ravitaillement en vol", implique une rencontre avec un ravitailleur approvisionné à proximité du lieu de rendez-vous. Si on envoie du même endroit le véhicule et la réserve, on est dans la configuration classique du système à étages, que ce soit en plusieurs éléments ou un seul, et qui veut que l'on se débarrasse des réservoir vides qu'il serait inutilement couteux d'accélérer avec le reste.