Montgolfière multifonction

[invitea1bd8001]

Bonsoir à tous!
Je poste ici une petit théorie que j'avais déjà écrit dans un autre sujet (http://forums.futura-sciences.com/a-...e-in-mars.html)
Il s'agit d'une montgolfière transportant les passagers qui se déplie pour recouvrir un cratère. Malgré l'absence de réponse, j'ai ressortit l'idée et fait une réalisation 3D rapidement pour estimer la taille et la forme de l'engin.
Voilà un schéma montrant la montgolfière dépliée :
(désolé pour la qualité médiocre...)
Pour résumer, 150m environ de diamètre, ce qui équivaut à près de 60m de haut en "position montgolfière". Une "tente" protégeant des radiations... Pour le départ, la montgolfière monte en utilisant moins de carburant qu'un LEM et pourrait probablement être repêché par un câble depuis le vaisseau en orbite avant de retourner sur Terre.

Voilà
Bonne nuit!

[inviteec0d6e6f]

Salut,

Pas bête comme idée.
Mais qu'as-tu prévu pour les chutes de météorites à la surface martienne ?
Car l'atmosphère martienne protège beaucoup moins mars que la terre de ce problème.

Quand a se déplacer en montgolfière dans l'environnement martien, avec une atmosphère 200 fois moins dense et extrêmement corrosive, je n'y crois pas.
la taille du ballon devrait être proprement fantastique, augmentant d'autant sa vulnérabilité.

Cependant, la structure souple, gonflable, peut être intéressante dans une optique de première exploration.
En tout cas jusqu'au premier accident...

[inviteec0d6e6f]

la montgolfière monte en utilisant moins de carburant qu'un LEM et pourrait probablement être repêché par un câble depuis le vaisseau en orbite avant de retourner sur Terre.

Ca c'est clairement a exclure : l'orbiteur martien se déplace a 2.5 km/s pour ne pas tomber sur le sol martien.
Donc il faut que la montgolfière fasse de même.
Je rappelle que les opération de docking dans l'espace se réalisent a une vitesse différentielle de 10 cm/s entre les deux modules.

Donc, si montgolfière il peut y avoir, ce ne serait que pour des activités atmosphériques, mais en aucun cas pour des activités spatiales.

[inviteec0d6e6f]

l'orbiteur martien se déplace a 2.5 km/s pour ne pas tomber sur le sol martien.

erreur : 3.6km/s pour la première vitesse cosmique de mars.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebd2b1648]

T'es rabat-joie Carcharodon les micro-météorites ne sont pas plus un problème que dans l'espace pour l'ISS par exemple donc probabilité = rare !

Quand à la taille de la montgolfière, elle n'est pas si extraordinaire que çà, on pense bien envoyer des drones volants sur Mars et j'ai ouïe dire qu'on pensait à des montgolfière (petite évidemment) donc non ... !

L'idée me paraît judicieuse au contraire !

@ +

[inviteec0d6e6f]

T'es rabat-joie Carcharodon les micro-météorites ne sont pas plus un problème que dans l'espace pour l'ISS par exemple donc probabilité = rare !

C'est pas une question d'être ou non rabat-joie, c'est une histoire de comprendre ce qui peut ou non être fait.
Le jour ou un cailloux de 10 grammes va percuter la toile a 10 km/s, les occupants seront bien content que des rabats-joie ait pensé préalablement a ce problème réel.
Pour info, des incidents ont déjà eu lieu avec la percussion de petits corps en orbite basse par l'ISS (majoritairement des débris d'origine humaine, mais pas seulement).
Causant des vrais dégâts et des vrais problèmes.
Et pourtant l'ISS n'est pas une structure gonflable, elle est faite en dur ...
Mir avait même subit des fuites à la suite de percussion de micro-corps.
Les équipages Apollo ont vu des impacts à la surface lunaire pendant leurs EVA et ont été bien content de ne pas se trouver en dessous.

Quand à la taille de la montgolfière, elle n'est pas si extraordinaire que çà, on pense bien envoyer des drones volants sur Mars et j'ai ouïe dire qu'on pensait à des montgolfière (petite évidemment) donc non ... !

200 fois moins de pression atmosphérique, tu comprends ce que ça signifie ? ça signifie une structure énorme, colossale.
Même si la gravité n'est que d'1/3 de celle de la terre, ce qui est important, c'est la différence de masse volumique entre ce qu'il y a a l'intérieur du ballon et l'atmosphère martienne, pour obtenir un plus léger que l'atmosphère martienne.

ben bonne chance !
Moi je n'y crois pas un instant.
sauf a la rigueur pour des sondes d'études atmosphériques.
Mais certainement pas une montgolfière habitable qui ferait des kilomètres de diamètre.

L'idée me paraît judicieuse au contraire !

La prochaine fois je l'écrirais comme ça :
Pas bête comme idée
Parce que je viens de dire la même chose que toi en soulevant simplement des problèmes réels, que tu balayes d'un revers de main.
Je ne t'empêches pas de faire l'impasse sur ces problèmes, mais toi, tu ne peux pas m'empêcher de les mentionner.

Personnellement, je pense que la meilleure façon de s'installer sur mars, dans l'objectif d'une mission de conquête (premier pas), dans laquelle il faut quand même rester presque 1 an sur place, c'est de trouver préalablement une anfractuosité naturelle présentant de bonne potentialité d'être étanchéifiée par la pose, sur ses parois, d'un film résistant.

Parce que rester 1 an avec la menace du ciel qui peut tomber sur la tête a tout instant, c'est pas bon du tout pour le moral.
Et si ça arrive, y pas que le moral qui en prendra un coup.
On ne peut pas risquer que la première mission martienne repose sur du pile ou face.
En cas d'échec, les conséquences pourraient-être catastrophiques pour la suite de l'aventure : vu les moyens techniques et financiers proprement titanesques que ça va demander, on hésitera carrément à retenter l'expérience.
faut penser a tout ça...

[invitebd2b1648]

Je suis bien d'accord et dans le fond je pense qu'on est d'accord !
Pour les problèmes de perforation due aux micrométéorites, il y a les matériaux auto-réparant, si bien que les Ricains ont envisagés une montgolfière insensible aux balles tirés depuis des mitraillettes !

Donc les micrométéorites n'ont qu'à bien se tenir !

En ce qui concerne un plus léger que "l'air" de Mars, la chose est possible tout dépend de la masse, pas besoin d'avoir une structure habitable, mais une structure adaptable pour la future et très lointaine base martienne !

Je pense alors que nous tomberons d'accord d'autant plus que je sais que tu aimerais bien voir de ton vivant une "colonisation" de Mars !

Alors évitons d'être pessimistes pour les jeunes générations, d'autant plus que je le suis moi même !

@ +

[inviteec0d6e6f]

Je pense alors que nous tomberons d'accord d'autant plus que je sais que tu aimerais bien voir de ton vivant une "colonisation" de Mars

J'aimerais, sans aucun doute.
Mais je n'y crois pas du tout
J'ai 41 piges et je ne crois pas que ça se fera avant au moins 50 ans.
Car ce n'est pas qu'un défi technique, mais aussi un colossal défi financier.

Pour les problèmes de perforation due aux micrométéorites, il y a les matériaux auto-réparant, si bien que les Ricains ont envisagés une montgolfière insensible aux balles tirés depuis des mitraillettes !

Le jour ou ils inventeront vraiment ça, on en reparlera.
Et puis c'est toi qui parle de micro-météorite.
Moi je parle de cailloux, je ne m'avance pas sur sa taille.

Les ricians, ils savent faire disparaitre des trucs sur les écrans des méchants, mais ils savent pas encore réparer à la volée les trous fais par des simples fusils de chasse sur des apaches de 56M$

[Tawahi-Kiwi]

200 fois moins de pression atmosphérique, tu comprends ce que ça signifie ? ça signifie une structure énorme, colossale.
Même si la gravité n'est que d'1/3 de celle de la terre, ce qui est important, c'est la différence de masse volumique entre ce qu'il y a a l'intérieur du ballon et l'atmosphère martienne, pour obtenir un plus léger que l'atmosphère martienne.

A la place d'une montgolfiere, un zepellin a l'hydrogene ne serait-il pas mieux adapte.
Premierement, la structure serait rigide (et compte tenu des materiaux actuels, pas si lourde que cela) alors qu'une montgolfiere enorme, ca ne peut pas tenir.
Deuxiement, la mobilite serait plus grande
Troisiement, avec de l'hydrogene, c'est difficile de faire mieux pour compenser l'atmosphere martienne
Quatriement, malheureusement, on perd l'idee initiale multifonctionde Kasei.

T-K

[inviteec0d6e6f]

A la place d'une montgolfiere, un zepellin a l'hydrogene ne serait-il pas mieux adapte.
Premierement, la structure serait rigide (et compte tenu des materiaux actuels, pas si lourde que cela) alors qu'une montgolfiere enorme, ca ne peut pas tenir.
Deuxiement, la mobilite serait plus grande
Troisiement, avec de l'hydrogene, c'est difficile de faire mieux pour compenser l'atmosphere martienne
Quatriement, malheureusement, on perd l'idee initiale multifonctionde Kasei.

T-K

Aurais-tu une idée de la façon d'aborder le calcul, stp TK ?
quelle est la masse volumique de l'atmosphère martienne comparée a celle de l'hydrogène ?

Si on suppose une masse (pourtant faible) de 1.500 kg pour l'ensemble, quelle taille devrait faire le ballon pour la soulever du sol ?
Je suis bien incapable de faire ces calculs par moi même.
Mais j'ai peur que les chiffres ne deviennent rapidement "astronomiques".

En tout cas, l'hydrogène serait vraiment le candidat idéal, sur mars, aucune chance d'y foutre le feu.
Je reste néanmoins très sceptique sur la faisabilité d'une montgolfière habitable en atmosphère martienne.

Et puis... il faudrait amener tout cet hydrogène sur place.

[invitea1bd8001]

Que de réponses en si peu de temps!
Je n'ai hélas pas la possibilité avec mes connaissances actuelles d'effectuer tous les calculs mettant en relation la pression atmosphérique, le volume de l'engin etc... Pour ce qui est de la taille, la fusée prévue pour envoyer les hommes sur la Lune dans les années '20 fait 100m de haut. Alors si la montgolfière est envoyée sans astronautes avec, de manière à ce qu'elle soit prête lors de leur arrivée, elle peut tenir dans un volume relativement petit puisqu'elle est souple (sauf la structure, qui est pliante)!
Pour les micro météorites ou "cailloux", sont-ils si nombreux que cela à pénétrer l'atmosphère martienne? Cette atmosphère est-elle d'ailleurs si fine qu'elle ne peut même pas sublimer quelques caillasses? Je ne connais pas vraiment les types de matériaux, les risques des impacts etc... mais à mon avis ce problème est surmontable.

Carcharodon, pour ce qui est du câble pour récupérer la montgolfière, ne serait-ce possible s'il est envoyé depuis la montgolfière vers l'espace, auquel cas l'orbiteur n'aurait qu'à s'y "accrocher" par magnétisme? Ce serait bien la première fois que l'absence de champ magnétique de Mars serait un point positif

Pour le zeppelin, c'est clairement plus sûr qu'une montgolfière, mais le transport pour le trajet T-M est très difficile à cause de sa paroi rigide. Et puis l'intérêt du concept, c'est la création d'un habitat semi-permanent. Un zeppelin c'est plutôt un engin à construire sur place plus tard, c'est d'ailleurs le meilleur engin à utiliser pour recouvrir la glace de poussière

A bientôt!

[Vador59]

Salut à tous!!

A Carcharodon: http://www.nirgal.net/mars_balloons.html

Tout ce que tu veux savoir sur les ballons martiens...Une mine! La partie montgolfière est très intéressante.

Très intéressante cette idée...mais j'ai une petite idée de modification; chacun me dira ce qu'il en pense...

D'abord, plus petit est le cratère, mieux c'est: la surface à protéger sous dome variant avec le carré du rayon, un petit cratère présentera moins de risque d'être frappé par une micrométéorite qu'un gros...

L'idée d'Octa me semble pertinente...mais en même temps, elle gaspille pas mal de place: pourquoi limiter l'habitabilité à un module sous ballon? déjà dans l'atmosphère terrestre, un gros ballon à hélium a bien du mal à soulever des grosses charges...alors un module habité dans l'atmosphère martienne, ça fait mal...

Non: mais pourquoi ne pas habiter DANS le cratère? si celui-ci est petit, la surface de film de protection ne devra pas être excessive. Recouverte d'une fine couche de régolite martienne, elle protégera un minimum les habitants sous tente...

Pour gonfler l'enveloppe...il me semble avoir mieux que l'hydrogène. Encore de la masse à apporter depuis la Terre!!! Pourquoi ne pas utiliser ce qui est disponible sur place? C'est-à-dire l'air martien...Et je remplace le ballon unique par plusieurs montgolfières dont l'air de l'enveloppe est réchauffé par un système de résistances internes. Pour en avoir parlé dans un autre post, le principe semble être valable...Ma seule inquiétude réside dans la capacité d'un tel système à résister à une tempête de poussières, tout en sachant que la densité atmosphérique martienne est égale à trois fois rien...

Bon...je ne sais pas si je me suis fait clairement comprendre. Pour ceux qui ont réussi cet exploit, dites-moi ce que vous en pensez!

@+!

[invitebd2b1648]

L'idée d'Octa me semble pertinente...mais en même temps, elle gaspille pas mal de place: pourquoi limiter l'habitabilité à un module sous ballon?

A la base c'est pas mon idée, c'est l'idée de Kasei alors je veux bien lui piquer un peu de mérite mais pas trop !

@ +

[invitea1bd8001]

D'accord avec toi, Vador, plus le cratère est petit, mieux c'est
En fait tu as mal compris mon concept pour ce qui est du lieu d'habitation : le module n'est utilisé qu'en cas d'urgence ou pour la communication (et l'accès à l'extérieur également). Donc oui, le véritable habitat c'est le cratère, après qu'il y ai eu création d'une atmosphère respirable à l'intérieur. En y repensant cet après-midi, je me suis rendu compte que ce n'est pas vraiment une montgolfière (à part la forme initiale), puisqu'elle ne serait utilisée que en tant que toit. Pour ce qui est des météorites, si les colons sont capables d'utiliser rapidement leur combinaison et leur réserves d'oxygène après une percée dans la toile, ils peuvent agir rapidement pour réparer et le module d'habitation peut être utiliser en attendant que l'air soit purifier. Ce n'est donc pas un si grand danger

Je n'avais pas pensé qu'il fallait recouvrir la tente de poussière martienne, et j'ai un peu honte J'avais en tête une magnifique tente transparente protégeant des rayons nocifs tout en laissant une très belle vue du ciel martien aux colons... ^^
C'est donc une très bonne idée d'utiliser la poussière et j'irais même encore plus loin : Si nous pouvions désoxyder l'oxyde de fer qui constitue le régolithe, on obtiendrait de la poudre de fer, une poudre donc noire. En en posant une couche sur la tente, en plus de protéger des rayons, une beaucoup plus grande quantité de chaleur pénétrerait l'abri (on se renvoie au moyen pour faire fondre la calotte). A propos de température, il ne vaut mieux pas élever la température ambiante trop élevée par rapport à celle extérieure, pour éviter des problèmes techniques qu'engendreraient une déchirure ou une percée. 250K avec des combinaisons chauffantes devraient suffire, et on peut descendre à 210-220K pendant la nuit, si les astronautes dorment dans le module (pas trop bas quand même, puisque des plantes seront probablement cultivées à l'intérieur).

Pour finir, n'oublions pas qu'un abri de ce genre peut servir pour plusieurs missions, si les astronautes ne s'en servent pas pour décoller de Mars (un LEM type lunaire peut suffire à l'atterrissage et au décollage des missions).

[invitebd2b1648]

Je t'arrête tout de suite Kasei pour désoxyder le fer il faut un réducteur puissant, or même sur Terre on emploie du coke que l'on fait brûler avec l'oxyde de fer à plus de 1000 °C donc récupérer du fer des minéraux martiens est au mieux improbable ...

Quand à faire pousser des plantes, il faudrait que le sol martien soit fertile, or d'après ce que j'ai cru comprendre il faudrait lessiver la terre martienne pour empêcher un empoisonnement des plantes via l'H₂O₂, donc bon, c'est pas gagné !

@ +

[invitea1bd8001]

Ah autant pour moi, j'avais demandé cette semaine à ma prof de physique, mais elle ne m'avait pas donné les conditions de désoxydation qui en effet sont plutôt complexes ^^
Pour les végétaux, notre merveilleuse génétique est là pour ça , c'est grâce à des études sur le terrain qu'on pourra atteindre l'objectif de plantes martiennes, en attendant on se contentera de productions et expériences sous serres

[inviteec0d6e6f]

Carcharodon, pour ce qui est du câble pour récupérer la montgolfière, ne serait-ce possible s'il est envoyé depuis la montgolfière vers l'espace, auquel cas l'orbiteur n'aurait qu'à s'y "accrocher" par magnétisme?

Il faut aller a 3.6 kilomètres par secondes pour rester en orbite basse martienne.
Expliques moi comment tu fais aller ta montgolfière a cette vitesse.
parce que la rencontre entre un truc quasi immobile et un truc a 3.6km/s ça donne simplement de la poussière.

A Carcharodon: http://www.nirgal.net/mars_balloons.html

très joli, mais je ne disais pas autre chose :

sauf a la rigueur pour des sondes d'études atmosphériques.
Mais certainement pas une montgolfière habitable qui ferait des kilomètres de diamètre.

Je persiste a dire qu'il est totalement exclu de penser mettre des hommes dans ces engins.
Au sujet des volumes de l'enveloppe ils doivent bien être absolument énormes :

Le ballon martien de la mission Mars 94 était une structure extrêmement volumineuse. Avec une hauteur de 45 mètres et un diamètre de 12 mètres, le ballon était aussi haut qu'un immeuble de 15 étages. Dans le ciel martien, il aurait ressemblé à un point d'exclamation géant.

Le tout, juste pour avoir une petite crotte ridicule qui pend au bout, quelques dizaines de kilogrammes.
Maintenant, on imagine 1.5 tonnes, et on se retrouve avec un ballon d'un demi km de haut...

C'est sûr que pour des sondes, ça pourrait, éventuellement, présenter quelques intérêts.
Mais uniquement pour des relevés de composition et températures atmosphériques.
Voir, pour faire des analyses automatisée in situ, à la surface martienne, sachant que ce genre de truc n'est pas guidable, et que la moindre tempête risque de l'envoyer a l'autre bout de la planète, s'il y résiste.
Tout le reste, on peut le faire bien plus facilement de l'espace.

Depuis le temps qu'on envoie des paquets de trucs vers mars, si le ballon était une bonne solution, ça aurait déjà été utilisé.
Or... toutes ces missions ont été annulées, ou plus exactement, n'ont pas dépassé le papier.

[invitea1bd8001]

Il faut aller a 3.6 kilomètres par secondes pour rester en orbite basse martienne.
Expliques moi comment tu fais aller ta montgolfière a cette vitesse.
parce que la rencontre entre un truc quasi immobile et un truc a 3.6km/s ça donne simplement de la poussière.

Il est vrai...

Je persiste a dire qu'il est totalement exclu de penser mettre des hommes dans ces engins.

C'est pourquoi j'ai corrigé en omettant cette fonctionnalité : la structure ne peut servir que pour couvrir un cratère, alors oublions la possibilité apparemment impossible d'emporter des hommes dans les airs avec
Si on ne garde qu'un ballon servant à se déployer sur un cratère et possédant tout de même un module d'habitation pour le repos des colons et les cas d'urgence, le volume de gaz qu'il est censé pouvoir contenir nécessaire à sa mise en place (faite donc de manière semi-autonome à son arrivée sur la planète) est largement restreint à une centaine de mètres, voire moins . En effet il devra juste pouvoir se stabiliser à une certaine hauteur, se positionner juste au-dessus du cratère choisi, descendre pour se planter au fond (avec la pointe foreuse présente dans mon schéma), et se déployer. Ensuite il n'y a pluqu'à attendre l'arrivée des colons.

[inviteec0d6e6f]

Mais comment tu le diriges ton ballon ?
Qu'est-ce que tu fais dans le cas d'une tempête martienne ?
Parce les tempêtes martiennes, c'est pas du bidon, ton ballon tu le retrouves même pas sous le sable martien quand c'est fini.

En résumé :
- il faut un ballon d'un volume plus de cent fois supérieur a celui qui aurait été nécessaire sur terre pour soulever la même masse.
- du coup je ne vois pas comment y adjoindre un système propulsif sans encore multiplier sa taille par deux ou trois a cause de la masse du système.
- cette énorme barrique sera dans de très sale draps au moindre levé de vent martien, sachant qu'il y a de formidables tempêtes périodiques.

tu ne me feras pas monter la dedans, faudra que t'envoies la police

[Vador59]

Salut à tous!!

Je persiste a dire qu'il est totalement exclu de penser mettre des hommes dans ces engins.

Evidemment! Loin de moi cette idée! Je ne voyais dans mes montgolfières que des sortes de sustentateurs pour l'enveloppe qui recouvre le cratère...Bien sûr, plus on est modestes dans la taille du cratère, plus la poids à répartir sur les montgolfières est faible. Je n'imagine même pas une structure de plusieurs centaines de mètres. Cela dit, la moindre gravité et la moindre densité de l'atmosphère martienne nous incitent à penser que ce qui dépasse l'entendement sur Terre peut avoir une application sur Mars...

Depuis le temps qu'on envoie des paquets de trucs vers mars, si le ballon était une bonne solution, ça aurait déjà été utilisé.
Or... toutes ces missions ont été annulées, ou plus exactement, n'ont pas dépassé le papier.

L'annulation de MArs96 a empêché le ballon du CNES de partir et c'est dommage, car la ballon est un intermédiaire intéressant entre l'orbite et le sol. Cela étant, il présente des faiblesses inhérentes à sa conception (fuite ou diffusion de gaz...). Mon idée n'était qu'une expérience anschaulich ( une expérience de pensée) comme auraient dit les physiciens en mécanique quantique du début du siècle...

@+!

[invitea1bd8001]

cette énorme barrique sera dans de très sale draps au moindre levé de vent martien, sachant qu'il y a de formidables tempêtes périodiques.

Haha, mais voui Carcharodon, ce que tu dis est si juste Les tempêtes sont en effet périodiques! Donc n'envoyons pas le ballon pendant la période! (qui correspond si je ne m'abuse à l'intervalle mi-hiver mi-automne). Et puis n'aviez vous pas écrit dans un autre topic que les vents, même s'ils étaient très rapides, ne faisait guère d'effet à cause de la faible densité atmosphérique? Rassurez-moi en me disant que je me trompe, ce serait bête qu'on arrive à des paradoxes dans ce forum

tu ne me feras pas monter la dedans, faudra que t'envoies la police

Pas besoin d'appeler la police, je pense qu'on a assez souligné le fait que le transport d'hommes est impossible ou du moins irréalisable dans les conditions actuelles.

[invitebd2b1648]

Pas besoin d'appeler la police, je pense qu'on a assez souligné le fait que le transport d'hommes est impossible ou du moins irréalisable dans les conditions actuelles.

Si si envoyons le Carcharodon dans l'espace avec une montgolfière comme çà il fera parti des pionniers, il en a toujours rêvé !

Avec la police tant qu'à faire çà fera plus de pionniers !

@ +

[inviteec0d6e6f]

Et puis n'aviez vous pas écrit dans un autre topic que les vents, même s'ils étaient très rapides, ne faisait guère d'effet à cause de la faible densité atmosphérique? Rassurez-moi en me disant que je me trompe, ce serait bête qu'on arrive à des paradoxes dans ce forum

Non, cherches, tu verras.
D'ailleurs c'est ce qu'on fait d'habitude : on cherche si quelqu'un a vraiment dit quelque chose avant de l'en accuser, non ?

Ba cherches maintenant.
bonne chance.



Au sujet des vents martiens : http://www.nirgal.net/meteo.html