Bonjour, cliquez-ici pour vous inscrire et participer au forum.
  • Login:



+ Répondre à la discussion
Page 2 sur 5 PremièrePremière 2 DernièreDernière
Affichage des résultats 16 à 30 sur 66

Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

  1. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
    Localisation
    Tyumen
    Âge
    47
    Messages
    12 939

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par danyvio Voir le message
    Il n'est pas utile d'avoir un gaz ou autre chose propulsée à grande vitesse à l'arrière d'une fusée pour accélérer : dans le vide intersidéral, par l'effet de réaction, l'envoi vers l'arrière de quelque chose d'énergétique crée une accélération, même si le propulseur est un gaz "lent". Se référer au concept de conservation de la quantité de mouvement.
    C'est sur qu'on accélère de toutes le façon, mais l'équation de Tsiolkovski c'est



    avec

    : le gain de vitesse
    : la vitesse d'éjection des gaz
    : la masse de départ (structure + carburant)
    : la masse de structure (le "payload")

    Le delta v est directement proportionnel à la vitesse d'éjection. SI on n'a pas un ve élevé, on le paye avec le logarithme du rapport de masse, et ça coûte vite cher

    a+

    -----

     


    • Publicité



  2. GillesH38a

    Date d'inscription
    août 2005
    Messages
    11 904

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Pour la force de recul c'est sur, mais le rapport des masses...

    Si l'arche interstellaire (25 Gt x 4500 km/s) était propulsée depuis la Lune, la variation de vitesse de celle ci serait de 1,5 mm/s. Remarque, c'est si pas mal, quand même...
    donc un laser dans l'espace comme on le dessine serait inutilisable, tu es d'accord?

    autres petits problèmes : quelle réflexivité faudrait-il pour éviter un échauffement de la structure conduisant à sa sublimation dans le vide? (avec 10 % d'absorption, on a 1000 fois la puissance solaire soit une température d'équilibre 6 fois plus élevée donc..... 2000 K )

    comment maintenir la collimation à des centaines de millions de km?
    il doit y en avoir encore pas mal d'autres y compris les impacts de poussières interstellaires et de micrométéorites à cette vitesse...
     

  3. Argyre

    Date d'inscription
    juin 2005
    Messages
    2 174

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    : le gain de vitesse
    : la vitesse d'éjection des gaz
    : la masse de départ (structure + carburant)
    : la masse de structure (le "payload")

    Le delta v est directement proportionnel à la vitesse d'éjection. SI on n'a pas un ve élevé, on le paye avec le logarithme du rapport de masse, et ça coûte vite cher
    Effectivement, il faut obligatoirement une vitesse d'éjection importante, sinon, il faut propulser une planète entière pour avoir un rapport de masse suffisant ... et encore !
    Ou alors, il faut convertir la masse initiale en énergie, mais je ne vois pas trop comment ça peut se faire à grande échelle.
    Sinon, comme j'ai déjà pu le proposer par ailleurs, il y a moyen d'accélérer n'importe quelle particule ionisée à très grande vitesse grâce à un accélérateur de particules (voir par exemple le cyclotron http://fr.wikipedia.org/wiki/Cyclotron).
    Mais pour créer un champ magnétique aussi fort, il faut beaucoup d'énergie, et s'il faut expulser un grand nombre de particules, il faut multiplier tout ça de façon très importante, ce qui n'est finalement peut-être pas faisable en pratique. En gros, si on veut quelque chose de réaliste, je pense qu'on doit retomber dans les moteurs ioniques (non ?).

    Cordialement,
    Argyre
     

  4. Europa73

    Date d'inscription
    octobre 2006
    Âge
    44
    Messages
    1 358

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Bonsoir.

    Un autre problème majeur concernant le voyage spatiale à très grande vitesse (même à une fraction de c) est celui des atomes interstellaires et des grains de poussière qui feront des dégâts considérables tant que notre engin n'est pas protégé comme il se doit.

    On peut parler de bouclier magnétique mais à l'heure actuelle, personne n'est capable d'en construire un qui puisse générer un champ assez vaste et puissant.

    it requires enormous collector area, even to get to 0.1 c. Magnetic collectors have been proposed, but no one knows how to generate a magnetic field that large.
    Pour revenir au sujet initiale, soit la propulsion laser sur une voile (laser sail) est l'un des systèmes qui logiquement une fois la source d'énergie connue pour alimenter notre faisceau permettra des voyages très rapides mais nous avons là aussi un triple problème et pas des moindres...

    1 : Une source d'énergie estimée à 1000 fois notre consommation mondiale pour se rapprocher de c. Rien que ça...

    There would be several interesting ways of reaching very high speeds with laser sails if laser
    beams could be built that were powerful enough (your book estimates 1000 times the current total human power consumption to get close to c)
    2 : Une maîtrise totale de ce que l'on appelle la "collimation" qui sert à concentrer le faisceau pour éviter toutes pertes d'énergie.

    3 :Il faudra aussi un autre laser qui ralentira la bestiole.

    Le 4ème problème étant toujours le même, celui du bouclier magnétique.

    Donc 4 problèmes majeurs...et on est pas près d'y arriver, je suppose.

    J'opte pour une révision du programme Orion qui fut délaissé pour des raisons politiques.

    http://www.answers.com/topic/project...ear-propulsion


    Cordialement,
    Europa.
     

  5. arogno

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Messages
    65

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    De Argyre:
    il y a moyen d'accélérer n'importe quelle particule ionisée à très grande vitesse grâce à un accélérateur de particules...Mais pour créer un champ magnétique aussi fort, il faut beaucoup d'énergie
    Je crois que l'on peut aussi accélérer des particules par laser. Par exemple voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Interaction_laser-plasma.
     


    • Publicité



  6. Jiav

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Messages
    8 263

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par Europa73 Voir le message
    Donc 4 problèmes majeurs...et on est pas près d'y arriver, je suppose.
    Juste 4

    L'immense avantage de la propulsion à voile, c'est qu'il n'y a pas besoin de carburant pour accélerer le carburant...

    Je suis surpris de la question de la collimation: un laser ne résoud pas le problème?
    The opposite of a deep truth may well be another deep truth. Information is physical.
     

  7. Europa73

    Date d'inscription
    octobre 2006
    Âge
    44
    Messages
    1 358

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par Jiav Voir le message
    Juste 4

    L'immense avantage de la propulsion à voile, c'est qu'il n'y a pas besoin de carburant pour accélerer le carburant...

    Je suis surpris de la question de la collimation: un laser ne résoud pas le problème?
    Bonjour Jiav.

    Le laser aide à résoudre les problèmes de réglages (collimation) sur nos téléscopes et je suppose que tu penses à cela.

    http://www.teleporttelescopes.com/Collimators.html

    Nous parlons dans ce cas de très petites distances.

    Pour revenir au problème de la propulsion laser, c'est tout à fait différent car la distance est croissante et la précision requise est très importante.
    C'est là que surviennent les problèmes...
    Sachant que nos lasers ont tendance à se répandre de manière conique (je n'ai pas l'équation en tête), il est très difficile de "pointer" un endroit de petite taille à de grandes distances sans avoir des perte du à l'expension du diamètre du faisceau.

    Laser sails—this would be much better because a laser (if powerful enough!)could provide a continuous “push” on the starship sail. There would be
    several interesting ways of reaching very high speeds with laser sails if laser beams could be built that were powerful enough (your book estimates 1000 times the current total human power consumption to get close to c) and could focus the beam tightly enough (called “collimation”).
    Lien perdu, désolé : Texte extrait de L'Université du Texas

    Mes connaissances sont limitées dans ce domaine mais j'invite les connaisseurs à t' & nous expliquer comme il se doit le problème en question et & ou à me corriger si cela est nécessaire.

    Cordialement,
    Europa.
     

  8. Jiav

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Messages
    8 263

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par Europa73 Voir le message
    Le laser aide à résoudre les problèmes de réglages (collimation) sur nos téléscopes et je suppose que tu penses à cela.
    Non je pensais à l'expansion du faisceau, très réduite avec un laser mais peut-être pas assez sur de si longues distances.... Gilles tu nous le calculerais pas?
    The opposite of a deep truth may well be another deep truth. Information is physical.
     

  9. Europa73

    Date d'inscription
    octobre 2006
    Âge
    44
    Messages
    1 358

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Bonjour.

    L'un des problèmes que j'avais citer ultèrieurement concernant l'installation d'un autre laser pour freiner et ramener notre bidule sur Terre est à oublier à en croire cet article.

    Un véhicule spatial à voile photonique suivrait automatiquement un faisceau, de sorte qu'on pourrait le diriger de la Terre. On peut même construire une voile avec un anneau externe réfléchissant qui se détacherait une fois la destination atteinte. L'anneau continuerait sa route, réfléchissant la lumière laser vers la partie centrale, séparée de la voile, la propulsant ainsi sur le trajet de retour vers la Terre.
    Essayons de mieux comprendre ce système et ce qu'il implique comme réactions physique.

    Lorsqu'un photon émis par un laser atteint la voile, deux phénomènes peuvent se produire. Soit il entre en collision élastique avec le champ électromagnétique qui entoure les atomes de la voile, et il est alors réfléchi ; soit il est absorbé par le matériau de la voile, ce qui échauffe légèrement la voile. Dans les deux cas, la voile est accélérée, mais l'accélération qui résulte de la réflexion est deux fois supérieure à celle qui résulte de l'absorption.

    L'accélération due à un laser est proportionnelle à la force qu'il transmet à la voile et inversement proportionnelle à la masse du véhicule spatial. Comme pour d'autres méthodes de propulsion, les performances des voiles photoniques sont limitées par les propriétés thermiques et par la résistance des matériaux, ainsi que par notre capacité à concevoir des structures légères. Les voiles proposées seraient un mince film métallique poli, tendu sur une structure de soutien qui conférerait une résistance structurale à l'ensemble.

    La puissance transmise est limitée par l'échauffement de la voile : lorsque sa température augmente, la surface métallique devient moins réfléchissante. Pour refroidir la voile et augmenter ainsi l'accélération, on recouvrirait la face non réfléchissante de matériaux qui dissiperaient efficacement la chaleur.
    ooops, donc encore du R&D mais on est sur la bonne voie car on comprend le problème.

    Voyons la suite...

    Pour atteindre des vitesses très élevées, un véhicule spatial devrait accélérer longtemps. La vitesse finale qu'une voile photonique peut atteindre est déterminée par la durée pendant laquelle un laser au sol peut l'éclairer efficacement. La lumière laser est cohérente : l'énergie transmise est constante quelle que soit la distance, dans la limite d'une distance critique nommée distance de diffraction. Au-delà, la puissance transmise devient rapidement négligeable.

    La distance de diffraction d'un laser, et donc la vitesse maximale du véhicule qu'il propulse, dépend de l'ouverture du laser. Des lasers très puissants consisteraient probablement en une batterie de plusieurs centaines de petits lasers. L'ouverture équivalente est alors à peu près égale au diamètre de la totalité de la batterie de lasers. La puissance maximale est transmise lorsque les lasers forment un ensemble le plus serré possible. Nous avons conçu un arrangement en mosaïque d'une densité voisine de 100 pour cent.
    Imaginons maintenant un voyage vers Mars ou plus avec une petite charge utile :

    l'envoi d'une charge utile de dix kilogrammes vers Mars en dix jours nécessite une ouverture de 15 mètres avec un laser de 46 gigawatts qui éclairerait une voile de 50 mètres de diamètre recouverte d'or. Avec ce mécanisme, on pourrait envoyer une sonde jusqu'à la frontière entre le vent solaire et le milieu interstellaire, aux confins du Système solaire, en trois ou quatre ans.
    Revenons maintenant sur les perspectives d'avenir concernant ce système de propulsion...

    Au Laboratoire de propulsion spatiale de Pasadena, nous avons étudié les compromis techniques pour le coût des missions entre la puissance de lasers individuels et la taille d'une batterie de lasers. L'ouverture requise pour une mission interstellaire est énorme. Pour envoyer une sonde en 40 ans vers l'étoile proche Alpha du Centaure, la batterie de lasers devrait avoir un diamètre de 1 000 kilomètres. Heureusement, les missions dans le Système solaire requièrent des ouvertures moindres :

    Une grande partie du travail sur les voiles photoniques a déjà été réalisée. Le ministère américain de la Défense a mis au point des lasers de haute puissance et des systèmes de pointage de précision dans le cadre de sa recherche sur les missiles balistiques et sur les armements antisatellites. Des satellites qui réfléchissent la lumière solaire ont déjà été testés. Les Russes ont fait voler un réflecteur solaire tournant, en polymère, de 20 mètres de diamètre, Znamya 2, dans le cadre d'un projet d'éclairage hivernal d'appoint des villes du Nord de la Russie.

    Aux États-Unis, l'Agence américaine pour l'océan et l'atmosphère prévoit de lancer dans les quatre ans à venir un véhicule spatial propulsé par une voile solaire. L'engin tournerait sur une orbite instable entre la Terre et le Soleil, d'où il détecterait les particules émanant de tempêtes solaires, une heure avant qu'elles n'atteignent la Terre.

    La NASA évalue des projets de voiles photoniques comme d'éventuelles solutions de remplacement à faible coût des fusées classiques. Les missions envisagées vont de la démonstration d'une voile de 100 mètres de diamètre en orbite terrestre à un voyage à travers l'onde de choc, aux confins du Système solaire.

    Pour le moment, on teste les propriétés de matériaux susceptibles de constituer des voiles à laser pour des missions vers Mars, la ceinture de Kuiper et le milieu interstellaire. Au Nouveau-Mexique, un laser chimique militaire, d'une puissance de l'ordre de un mégawatt, testera les accélérations résultantes sur des voiles déployées à partir de véhicules spatiaux. D'ici à cinq ans, des lasers délivrant une puissance de un mégawatt pourraient propulser des voiles photoniques d'une orbite à une autre. De tels lasers assureraient la propulsion de missions scientifiques vers la Lune au cours de la prochaine décennie.

    Si les voiles photoniques font naviguer dans le Système solaire, on envisagera ensuite leur utilisation pour des voyages vers des étoiles lointaines.
    http://www.astrosurf.com/voyager3/as...r/encadre4.htm

    Je vous laisse commenter cet article qui je l'espère nous ouvrira un peu les yeux.

    Cordialement,
    Europa.
     

  10. JF JAFFEUX

    Date d'inscription
    février 2007
    Âge
    57
    Messages
    17

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Salut, comme le dit Gilesh38, sur quoi le vaisseau va t'il s'appuyer pour avancer.

    On parle de laser, alors qu'il me semble qu'il en existe de 2 sortes: ceux à émission continue et ceux à impulsion.
    D'autre part, en parlant de propulsion laser, on entre immédiatement dans des calculs liés à la lumière ou à l'électricité, genre "en opposition de phase".

    Enfin pour se servir de la propulsion laser sensée nous rapprocher de la lumière, il y a certainement plusieurs motorisations à mettre en jeu, dont la classique qui nous permettra de s'échapper de la Terre.
    Dans les grandes lignes, voilà mes reflexions.
     

  11. Europa73

    Date d'inscription
    octobre 2006
    Âge
    44
    Messages
    1 358

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par JF JAFFEUX Voir le message
    Salut, comme le dit Gilesh38, sur quoi le vaisseau va t'il s'appuyer pour avancer.
    On parle de laser, alors qu'il me semble qu'il en existe de 2 sortes: ceux à émission continue et ceux à impulsion.
    Enfin pour se servir de la propulsion laser sensée nous rapprocher de la lumière, il y a certainement plusieurs motorisations à mettre en jeu, dont la classique qui nous permettra de s'échapper de la Terre.
    Dans les grandes lignes, voilà mes reflexions.
    Salut JF

    Je crois que tu n'as pas bien interpréter la remarque de Gilles, sa question est plutôt est ce que le recul engendrer par le laser sur Terre modifiera même faiblement l'orbite Terrestre autour du Soleil ou même sa vitesse de rotation ?

    Dites moi si je me trompe ?

    Je ne connais pas la réponse, mais je pense que le recul de ces lasers est infime comparé aux forces nécessaires pour dérégler les mécanismes de notre belle bleu, sinon dans tout ce que j'ai pu lire sur le sujet, ce problème serait mis en avant je suppose.

    Sinon, on parle bien de laser continue dans les études que j'ai pu approcher et pour en venir à ta dernière question, il faudra bien mettre en orbite notre engin avec des moyens conventionaux, une fois en orbite, on pourra monter la voile et lui tirer dessus en gros.

    Cordialement,
    Europa.
     

  12. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
    Localisation
    Tyumen
    Âge
    47
    Messages
    12 939

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par JF JAFFEUX Voir le message
    Salut, comme le dit Gilesh38, sur quoi le vaisseau va t'il s'appuyer pour avancer.
    Même principe que pour la balle de fusée euh... de fusil: l'équirépartition de la quantité de mouvement entre le "tireur" (la source laser) et la "balle" (le vaisseau) doit se traduire par une très forte dissymétrie des énergies cinétiques a cause de la dissymétrie des masses.

    Soit M la masse du tireur (la source laser solidaire d'une grosse masse, une planète, un petit corps), v sa vitesse après le tir et m celui de la balle, V sa vitesse

    Mv = mV
    V = v.M/m

    En terme d'énergie cinétique, pour la balle on a :
    Eb = mV²/2
    Eb = m.[v(M/m)]²/2
    Eb = M²v²/2m

    Pour le tireur
    ET = Mv²/2

    Soit un ratio :

    Eb/ET = M/m

    Si le tireur est 1 million de fois plus lourd que la balle, le recul de la source ne fait perdre qu'un millionnième de l'énergie cinétique. Tout le reste est transféré au mobile.


    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 10/02/2007 à 09h21.
     

  13. COUP DE COEUR

    Date d'inscription
    octobre 2010
    Messages
    2

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Je peux savoir votre age ? parceque je veux savoir si j'arriverais a comprendre ceci ou je sui juste entrain de gaspiller mon temps
     

  14. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
    Localisation
    Tyumen
    Âge
    47
    Messages
    12 939

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Citation Envoyé par COUP DE COEUR Voir le message
    Je peux savoir votre age ? parceque je veux savoir si j'arriverais a comprendre ceci ou je sui juste entrain de gaspiller mon temps
    Il y a un peu de tous les âges (c'est parfois mentionné sous le pseudo).

    Si tu veux apprendre, il faut lire attentivement, et poser des questions en essayant de formuler les choses tel que tu penses les comprendre (et ce qui te bloque), pour qu'on sache d'où tu pars.

    a+
    Parcours Etranges
     

  15. Yoshyg

    Date d'inscription
    juin 2013
    Messages
    1

    Re : Atteindre la vitesse de la lumière avec une propulsion laser ?

    Pardonnez mon ignorance,mais je voudrais savoir quel serais les conséquences si un vaisseaux percutais ne serai ce qu une pierre en avançant a une vitesse proche de celle de la lumière?
     


    • Publicité







Sur le même thème :





 

Discussions similaires

  1. Calculer une vitesse avec un temps et une longueur
    Par tubifexx dans le forum Mathématiques du supérieur
    Réponses: 36
    Dernier message: 13/10/2016, 11h43
  2. Impression de typons avec une laser d'entrée de gamme
    Par lolomatic dans le forum Électronique
    Réponses: 12
    Dernier message: 01/07/2011, 10h32
  3. Propulsion spatial avec l'entremise d'un laser
    Par EspritTordu dans le forum Astronautique
    Réponses: 14
    Dernier message: 07/02/2007, 11h47
  4. Controler la vitesse de la lumiere dans une fibre optique
    Par Evil.Saien dans le forum Physique
    Réponses: 13
    Dernier message: 29/09/2005, 23h46