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Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

  1. uinet_propane

    Date d'inscription
    juillet 2004
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    Vaud, Suisse
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    Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Bonjour,

    Voilà, ce week-end, j'ai eu une illumination concernant les problèmes de rentrée dans l'atmosphere. J'ai fais une recherche sur le forum sur ce sujet, mais j'ai rien trouvé.

    Actuellement, quant un engin spatiale doit rentrée dans une atmosphere, il doit etre equipé d'un bouclier thermique constitué de plaque de ceramiques. Si ces plaques sont mal placée ou endommagée, on a le meme type de problème que Columbia a rencontré lors de son dernier voyage.

    Je me suis demandé s'il ne serais pas possible de placé les engins spatiaux dans une sorte d'enceinte magnetique, un peu comme on le fais avec l'hydrogene dans un tokamak. Au dela de l'aspect energie, je me demandait si il etait theoriquement possible "d'ecarté" l'air de l'atmosphere avec une sorte de bulle magnetique avec au centre le vaisseau spatiale. L'avantage etant qu'un champs magnetique n'as pas trop de problème avec la temperature (pas de limite).

    J'ai quelques questions a ce propos. Mes premieres reflexion m'ont amené a me posé les questions suivante :
    Est-ce que l'air est polarisé, de maniere general ????
    Est-ce qu'un champs magnetique stable peut polarisé l'air environnant juste a cause de sa présence ????

    Puis je me suis souvenu que l'air qui frotte sur la coque est en fait ionisé (polarisé), donc canalisable dans un champs magnetique. Mais l'air est ionisé parce qu'il entre en contact avec la coque. Donc est-il possible, theoriquement, de placé un champs magnetique devant la coque sans interrompre l'ionisation de l'air. Parce que si je place un champs magnetique, l'air ne peut pas s'ionisé au contact de la coque. En plus l'air non ionisé va passé au travers, puis s'echauffé contre la coque et se ionisé a ce moment la. Mais vu que l'air a deja traversé le champs magnetique, il est plus très utile comme protection contre la temperature. Ce qui m'amene a posé les questions suivantes :

    Est-il possible de placé un champs magnetique qui serais juste devant les derniers atome de la coque, mais juste avant les premiers atome d'air ionsié ???
    Est-il possible de magnetisé la coque elle meme afin que l'ionisation de l'air soit possible, sans que l'air ne touche reelement la coque (il "surf" sur le champs magnetique de la coque) ???

    Enfin bref, mon idée serais en fait d'equipé les vaisseaux spatiaux d'un champs magnetique, afin de leur permettre de penetré l'atmosphere sans se soucié de la temperature et de l'angle de rentré (donc de la temperature), avec bien sur un vrai angle de rentrée (pas un anlge de ricochet sur l'atmosphere). Mais est-ce theoriquement possible, la est le problème pour le moment.


    underinet, l'information appartient à l'humanité
     


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  2. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
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    Paris
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    16 627

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Salut,
    Je ne saurais pas répondre à toutes tes questions, mais je voudrais quand même te signaler quelque chose : si tu élimines tous les frottements avec l'atmosphère, ton vaisseau n'est plus freiné, ce qui pose certains problèmes légèrement plus graves que la température au moment de l'arrivée au sol !
    Encore une victoire de Canard !
     

  3. Yantar

    Date d'inscription
    avril 2004
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    Liège
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    Messages
    234

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Tous les vaisseaux spatiaux ne possèdent pas nécessairement un bouclier thermique du même genre que celui de la navette. En effet, les vaisseaux Mercury, Gemini, Apollo et même les russes je pense (Vostok, Soyuz) sans oublier Shenzhou utilisent une autre méthode. Le freinage atmosphérique cause un échauffement. Cet échauffement est évacué par un bouclier qui s'évapore au fur et à mesure de la rentrée. La chaleur est du même coup évacuée. Le dernier coup de frein est provoqué par les parachutes et, pour ce qui concerne Soyouz un petit allumage des moteurs juste avant de toucher le sol. Cette méthode a un inconvénient. Le bouclier ne peut être utilisé qu'une seule fois. Pour celà que la navette n'a pas une telle protection. Je suppose aussi que si un tel bouclier est posé sur une navette, au fur et à mesure de la descente, le profil aérodynamique change et la trajectoire devient surement plus aléatoire... pas idéal pour un engin comme la navette. C'est beaucoup plus pratique sur un vaisseau comme Soyouz.
     

  4. uinet_propane

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Localisation
    Vaud, Suisse
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    31
    Messages
    808

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par Coincoin
    Salut,
    Je ne saurais pas répondre à toutes tes questions, mais je voudrais quand même te signaler quelque chose : si tu élimines tous les frottements avec l'atmosphère, ton vaisseau n'est plus freiné, ce qui pose certains problèmes légèrement plus graves que la température au moment de l'arrivée au sol !
    Je suis d'accord, mais en imaginant (je dit bien IMAGINANT) que mon idée est possible, l'air va frotté contre le champs magnetique, donc normalement ca devrais freiner.

    Bon je viens de voir un autre problème, relatif au magnetisme. Ma reflexion :

    Maintenant, pour savoir si c'est possible, il faut savoir si le generateur d'un champs magnetique se deplace ou reagit quant "j'appui" sur le champs generé, ou il est totalement insensible ??? Disons que ma petite experience avec des aimants permanent me fais dire que mon idée est impossible en l'etat, parce que quant je deplace de la limaille de fer (qui représente l'air dans mon exemple) manuellement (donc depuis l'exterieur du systeme), l'aimant lui ne reagit pas (il reste a sa place).

    Par contre, si j'approche un aimant dont la polarité est la meme, les 2 aimant se repousse.

    Donc en fais, il faut un generateur de champs (pour faire office de bouclier, qu'on pourrais représenté par l'un des 2 aimants permanent) et un aimant surpuissant dont la polarité est la meme que celle du "bouclier" et solidaire du vaisseau (le second aimant permanent), pour obligé le vaisseau a resté au centre de la bulle, par effet de repulsion. Et comme le "champs magnetique bouclier" est une sphere, le seul lieu stable par repulsion est le centre de la sphere. Comme ca la bulle freine (par transfert d'energie entre masse, en l'occurence l'air), maintient le vaisseau-aimant au centre (par repulsion) et donc permet la decelaration. Mais si on ne met pas d'aimant solidaire avec le vaisseau, le vaisseau va passé "au travers" du champs, sans freiné.

    Bon, je precise que c'est une idée et que je ne maitrise pas forcement tout les aspects des champs magnetiques. Mais il me semble qu'en utilisant le principe de repulsion entre aimant, ca devrais marché.
    underinet, l'information appartient à l'humanité
     

  5. uinet_propane

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Localisation
    Vaud, Suisse
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    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par Yantar
    En effet, les vaisseaux Mercury, Gemini, Apollo et même les russes je pense (Vostok, Soyuz) sans oublier Shenzhou utilisent une autre méthode.
    Il me semble que meme si la methode n'est pas la meme, les problèmes sont les memes. Je me souvient d'une mission Mercury ou Gemini ou ils avaient du laissé les retrofusée parce qu'ils ne connaissaiant pas l'etat du bouclier suite a un problème survenu en orbite, il me semble. Et voulant augmenté les chances de rentrée, il ont laissé les retrofusée faire office de bouclier puisque il ne pouvais pas garantir l'intergrité structurel du bouclier lui meme.

    Bon, il me semble que le bouclier lui meme n'etais pas atteint, mais ils n'ont pas osez prendre le risque (je les comprend).

    Ceci dit, mon idée reste valable, ca permettrait de ne pas installer un bouclier, qu'il soit "consommable" ou permanent. Et ca eviterais les risques de combustion, meme en présence d'un bouclier, si l'angle d'entrée est trop "plongeant" (je sais plus le terme mathematique pour cet angle). Par contre, ca n'evite pas l'effet de ricochet si l'angle est trop plat.

    En fait, un bouclier magnetique permettrais de ne plus se posé de question quant a la densité de l'atmosphere, du moment que sa densité est suffisante pour le freinage. Parce qu'un bouclier thermique n'as pas la meme "epaisseur" pour Mars ou la Terre, voir meme Titan, puisque chacune de ces atmospheres a sa propre densité, donc son propre paramètre d'elevation de temperature (plus rapide sur Terre que sur Mars, meme si l'elevation a lieu). L'avantage du bouclier magnetique, c'est qu'on a plus besoin de se posé de question quant a l'elevation de la temperature, puisque la temperature n'est plus un problème. Le seul paramètre qu'il reste a definir, c'est la densité de l'atmosphere en relation avec la deceleration attendue (la densité joue aussi sur la vitesse de deceleration. On decelere plus vite dans l'atmosphere terrestre que marsienne).
    underinet, l'information appartient à l'humanité
     


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  6. SPH

    Date d'inscription
    janvier 2005
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    Pluton
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    1 159

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par Coincoin
    si tu élimines tous les frottements avec l'atmosphère, ton vaisseau n'est plus freiné
    Et inversement, si tu augmente les frottements, tu ralentis le vaisseau; d'où le post que j'avais créé sur le parachute spatial. Ce que je ne comprend tjr pas, c'est que puisqu'il y a frottement, pourquoi ne pas d'hors et deja utiliser un simple parachute ?
    Il y a les "ballons parachutes" qui se nomment BALLUTE : Mais meme la, je me demande pourquoi on ne l'a pas couplé a un parachute (le parachute rond que l'on connait etant cousu sur tout son perimetre au ballute !)
    Car puisqu'il y a des molecules, autant s'en servire a 100% !!
     

  7. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
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    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Mais si tu freines trop, tu vas avoir des températures et des forces considérables... Si tu essaye de rentrer dans l'atmosphère avec un parachute, le mieux que tu puisses espérer, c'est partir en torche...
    Encore une victoire de Canard !
     

  8. DonPanic

    Date d'inscription
    juin 2003
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    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Salut
    Citation Envoyé par SPH
    Ce que je ne comprend tjr pas, c'est que puisqu'il y a frottement, pourquoi ne pas d'hors et deja utiliser un simple parachute ?
    Il y a les "ballons parachutes" qui se nomment BALLUTE : Mais meme la, je me demande pourquoi on ne l'a pas couplé a un parachute (le parachute rond que l'on connait etant cousu sur tout son perimetre au ballute !)
    Si tu connais une matière pour ballon qui résiste à 2000°...
     

  9. Blink

    Date d'inscription
    février 2005
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    86

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Il est peut-être difficile de déployer correctement le parachute à une altitude aussi élevée: sauf erreur de ma part, c'est la résistance de l'air qui permet au parachute de s'ouvrir et de se maintenir correctement. Or s'il n'y a pas assez de molécules d'air pour le déployer correctement, il risque de se mettre en torche ou de s'accrocher autour du vaisseau, ou dans le meilleur des cas, de ne servir à rien.
    En ce qui concerne le champs magnétique, c'est une bonne idée, mais peut-on le modeler pour pouvoir modifier sa portance ? Il me semble que sur le Soyuz (et les américains, sauf le Mercury), le pilotage se fait en modifiant l'orientation, donc la portance. Aujourd'hui, je vois mal qui accepterait de voler dans un vaisseau non piloté (comme le Vostok, qui était rond).
    Mais c'est que mon avis ...
     

  10. DonPanic

    Date d'inscription
    juin 2003
    Messages
    6 216

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Salut
    Citation Envoyé par uinet_propane
    Actuellement, quant un engin spatiale doit rentrée dans une atmosphere, il doit etre equipé d'un bouclier thermique constitué de plaque de ceramiques.
    Je crois que c'est largement dépassé, et qu'il y a maintenant des matériaux qui permettent des faire des boucliers thermiques monoblocs de grandes dimensions. Les tuiles, ça date d'il y a plus de 15 ans.

    Euh, polarisé et ionisé ne sont pas du tout synonymes.
     

  11. SPH

    Date d'inscription
    janvier 2005
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    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par Blink
    Il est peut-être difficile de déployer correctement le parachute à une altitude aussi élevée: sauf erreur de ma part, c'est la résistance de l'air qui permet au parachute de s'ouvrir et de se maintenir correctement.
    Tu ne fais pas erreur... sauf que l'idée d'un parachute en matiere non inflammable cousu au ballute ne peux QUE s'ouvrir lors du gonflage du ballute. C'est comme les petites piscines rondes gonflables pour les gosses. Quand tu gonfles les bord, la toile du fond ne peux que se tendre...
    Enfin, je rajouterais quelque chose pour coincoin : a en croire ce que tu dis, plus tu freines, plus tu risques de prendre feu !!! Je te signale que c'est exactement le contraire dans la realité... Quand un parachutiste n'ouvres pas son parachute, ses joues vont jusqu'a remonter aux yeux tellement il y a de frottements. Mais quand le parachute est ouvert, fini les joues en guise de paupieres !!
    Dernière modification par SPH ; 15/02/2005 à 05h16.
     

  12. uinet_propane

    Date d'inscription
    juillet 2004
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    Vaud, Suisse
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    808

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par Blink
    En ce qui concerne le champs magnétique, c'est une bonne idée, mais peut-on le modeler pour pouvoir modifier sa portance ? Il me semble que sur le Soyuz (et les américains, sauf le Mercury), le pilotage se fait en modifiant l'orientation, donc la portance. Aujourd'hui, je vois mal qui accepterait de voler dans un vaisseau non piloté (comme le Vostok, qui était rond).
    Mais c'est que mon avis ...
    Sans vouloir m'avancé, a part la navette qui a un semblant de portance dans l'atmosphere, et encore, elle a la portance d'un fer a repassé (elle as plus de vitesse verticale qu'horizontale, c'est la preuve d'une chute plus ou moins controlé, et non pas d'un vol plané) , les autres capsule sont tout sauf pilotable (dans l'atmosphere je parle).

    C'est pas les russes dernierement qui ont "perdu" une capsule a 300km du point de chute prevu ????

    Quant je regard la forme d'Appolo, je me demande vraiment ou il y a de la portance.

    Donc je pense qu'il n'est pas necessaire d'avoir un champs magnetique modelable, puisque la seul chose qu'on attend de lui, c'est son role de bouclier.

    Citation Envoyé par DonPanic
    Euh, polarisé et ionisé ne sont pas du tout synonymes.
    Je suis d'accord, mais un gaz non ionisé ne sera jamais influencé par une quelconque polarité. Seul les gaz ionisé peuvent etre canalisé par des champs magnetique, qui eux sont polarisé. C'est pour ca que j'ai mis que c'etais synonyme, dans le contexte.

    Mais le sujet n'est pas la dessus, il est sur l'utilisation d'un champs magnetique comme bouclier thermique. Si qqun pouvais apporté des precision sur ce qu'est capable un champs magnetique, ca sera sympa, en tout cas pour moi.
    underinet, l'information appartient à l'humanité
     

  13. Blink

    Date d'inscription
    février 2005
    Âge
    30
    Messages
    86

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par uinet_propane
    Sans vouloir m'avancé, a part la navette qui a un semblant de portance dans l'atmosphere, et encore, elle a la portance d'un fer a repassé (elle as plus de vitesse verticale qu'horizontale, c'est la preuve d'une chute plus ou moins controlé, et non pas d'un vol plané) , les autres capsule sont tout sauf pilotable (dans l'atmosphere je parle).

    C'est pas les russes dernierement qui ont "perdu" une capsule a 300km du point de chute prevu ????

    Quant je regard la forme d'Appolo, je me demande vraiment ou il y a de la portance.

    Donc je pense qu'il n'est pas necessaire d'avoir un champs magnetique modelable, puisque la seul chose qu'on attend de lui, c'est son role de bouclier.
    Quand je dis "piloté", j'avoue que c'est un bien grand mot. Mais il me semble quand même que vu la forme tronconique d'Apollo et en phare de voiture pour Soyuz, en modifiant l'angle d'attaque du bouclier, on peut modifier la portance, et faire "glisser" le point d'arrivée du vaisseau. Mais c'est pas aussi précis qu'un avion de chasse. J'en suis sûr car il existe sur le Soyuz (qui est une merveille, à mon avis: 40 ans et il vole encore) un système qui prend le relais si l'ordinateur merdouille: la rentrée est balistique, et donc non pilotée. Ca décoiffe, paraît-il.
     

  14. hedron

    Date d'inscription
    février 2005
    Messages
    74

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par uinet_propane
    Est-il possible de placé un champs magnetique qui serais juste devant les derniers atome de la coque, mais juste avant les premiers atome d'air ionsié ???
    Est-il possible de magnetisé la coque elle meme afin que l'ionisation de l'air soit possible, sans que l'air ne touche reelement la coque (il "surf" sur le champs magnetique de la coque) ???
    Plus la distance sur laquelle tu veux freiner tes ions est courte, plus le champ magnétique sera intense. Ton champ magnétique va être créé sous la coque et s'étendre au delà du vaisseau.
    Il m'est avis que la puissance du champ magnétique que tu envisages doive être phénoménale, vu la vitesse à laquelle arrive les ions et la courte distance sur laquelle il faut les freiner (et puis tu as parlé du problème de la proportion de l'air qui sera effectivement ionisée : moi j'ignore quelle elle sera, surtout en l'absence de frottement sur la coque comme tu disais : un champs magnétique capable d'ioniser l'air... Ca doit être extrêmement puissant). Un truc qui pourrait aider est l'onde de choc. Mais est-elle suffisamment puissante pour ioniser l'air ? Il faudrait voir ce qu'on en dit sur le web...
     

  15. uinet_propane

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Localisation
    Vaud, Suisse
    Âge
    31
    Messages
    808

    Re : Entrée dans l'atmosphere et bouclier magnetique

    Citation Envoyé par hedron
    Il m'est avis que la puissance du champ magnétique que tu envisages doive être phénoménale
    Ca effectivement, je pense que ce sera le cas. Mais rien de techniquement irrealiste je pense. Je prend comme exemple les champs magnetique qu'on trouve dans un tokamak, qui doivent permettre a l'enceinte de resisté a plus de 10 millions de degrés. En fait, c'est pas l'enceinte qui doit resisté a 10 millions de degrés, mais les champs magnetique qui doivent confiné l'hydrogene chauffé a 10 millions. En fait, mon idée c'est un peu un tokamak a l'envers. Le plasma (d'air) se situe a l'exterieur de l'enceinte plutot qu'a l'interieur, simplement.

    La question maintenant, c'est comme isolé magnetiquement le vaisseau de l'air ambiant, si l'air ambiant n'est pas influencé par les champs magnetique. Parce que dans un tokamak, l'hydrogene est ionisé, donc sensible aux champs magnetique. Mais l'air ambiant lui n'est pas ionisé. Donc il faudrais l'ionisé avant qu'il ne touche le bouclier magnetique, sinon il risque de passé au travers et s'ionisé au contact de la coque, et donc on perd l'avantage que le bouclier magnetique nous donnerais.

    Citation Envoyé par hedron
    et puis tu as parlé du problème de la proportion de l'air qui sera effectivement ionisée : moi j'ignore quelle elle sera, surtout en l'absence de frottement sur la coque comme tu disais : un champs magnétique capable d'ioniser l'air... Ca doit être extrêmement puissant
    Pt etre avec un generateur a micro-onde placé juste devant le vaisseau et qui ioniserais l'air avant que le vaisseau ne l'atteigne.

    Par contre, je vois pas ou tu veux en venir avec ton idée d'onde de choc. Si je te pose cette question, c'est que tu as pt etre un debut de solution (y a effectivement une onde de choc, sonique). Mais comment pourrions nous utilisé cette onde pour ionisé l'air ?? A moins que le fait d'avoir une onde ionise l'air. Je me demande se qui se passe quant un chasseur dépasse le mur du son. Ca nous aiderais a comprendre.
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