Navette spatiale et MHD...

[firemax]

Ben normalement une navette est en projet non ? (la nasa la lancer pour le projet de base lunaire je crois ) mais n'empeche que pour ce qui est de "l'actualisation" des navette l'esa vient de faire des test pour ameliorer les moteur de ariane 5 ce qui permetrais d'augmenter ca charge utile de 2.5t ce qui veut dire que rien n'est perdu .

Euh si quelqu'un a des renseignement sur le projet de navette ca serait sympa

[KarmaStuff]

C'est effectivement une question que je me suis souvant posée. Pourquoi ne pas allonger le temps de ralentissement et donc réduire l'échauffement. Lors du début de la descente, la navette se cabre pour offrir une très forte résistance et c'est pour ça que ça chauffe tant.
Il doit y avoir une raison aérodynamique ou de pilotage, mais je ne vois pas. Quelqu'un sait-il celà ?

Déjà on sait que la navette doit respecter un certain angle pour entrer dans l'atmosphère. Trop aigu, et la navette "rebondit" et fait du "space-surf" dans l'Espace... Trop obtu, et elle se désintègre...
Ensuite, comme il a été dit précédemment, la navette se laisse porter et plane jusqu'à la piste d'atterrissage. Elle ne pourrait planer plus longtemps, ce n'est pas un avion...

D'ailleurs, c'est peut-être vers cette voie que les ingénieurs devraient s'aventurer. Des réacteurs susceptibles de reproduire le vol "standard" d'un avion, et on se pose en douceur presque où on veut. Mais c'est toujours pareil : qui dit réacteurs dit carburant... et problème de charge utile (à quand de nouveaux matériaux révolutionnaires et ultra légers ?).

[Blink]

A mon avis les ingénieurs concepteur de la navette ont fait les bons choix avec les moyens de leur époque

Justement non , et c'est bien là le problème. La navette a été baclée par manque de crédit et adaptée au besoin des militaires qui ont acceptés d'aligner les dollars pour boucler le projet. Si le Congrès n'avait pas autant mégoté dans l'attente d'un hypothétique remplaçant, des sommes d'argents considérables auraient pu permettre de nombreuses remises à niveau, au fur et à mesure des progrès technologiques (les tuiles carbone-carbone du vaisseau Hermès étaient paraît-il plus sophistiquées et beaucoup moins fragiles que celles de la navette, par exemple).

[KarmaStuff]

Justement non , et c'est bien là le problème. La navette a été baclée par manque de crédit et adaptée au besoin des militaires qui ont acceptés d'aligner les dollars pour boucler le projet. Si le Congrès n'avait pas autant mégoté dans l'attente d'un hypothétique remplaçant, des sommes d'argents considérables auraient pu permettre de nombreuses remises à niveau, au fur et à mesure des progrès technologiques (les tuiles carbone-carbone du vaisseau Hermès étaient paraît-il plus sophistiquées et beaucoup moins fragiles que celles de la navette, par exemple).

Peut-être aurait-on pu éviter de dépenser autant d'argent dans l'ISS, et se préoccuper davantage des systèmes de lancement et de mise en orbite (et du retour sur Terre).... Si c'était à refaire, je parie que certains protagonistes du projet ISS réfléchiraient à deux fois avant d'entreprendre un outil pas si indispensable, en comparaison avec d'autres instruments optiques moins coûteux...!

Quel fabuleux télescope aurait-on pu obtenir avec de tels budgets alloués à l'ISS...

[gillesh38]

La vitesse de la navette n'est pas un paramètre libre : a moins d'une chute quasi directe catastrophique, elle DOIT etre presque égale à la vitesse orbitale (- epsilon qui la fait descendre ); retarder sa chute ne fait que retarder le moment ou elle entre dans les couches denses de l'atmosphère, mais à partir de ce moment là on n'a plus le choix, il faut juste ajuster les paramètres pour qu'elle arrive au bon endroit....

[Quisit]

c'est d'ailleurs un question que je me pose ... n'est il pas possible de maintenir en proche orbite un véhicule en dessous de la vitesse orbitale ?

un peu comme avec un système antigrav de SF mais à l'aide d'ergols...

de façon à créer une insertion athmosphérique à vitesse bien plus réduite que la navette ?

totalement impossible ?

[Blink]

c'est d'ailleurs un question que je me pose ... n'est il pas possible de maintenir en proche orbite un véhicule en dessous de la vitesse orbitale ?

un peu comme avec un système antigrav de SF mais à l'aide d'ergols...

de façon à créer une insertion athmosphérique à vitesse bien plus réduite que la navette ?

totalement impossible ?

Le problème sera le poids d'ergol à embarquer (et à lancer, accessoirement), et la complexité technologique du système.

[Argyre]

c'est d'ailleurs un question que je me pose ... n'est il pas possible de maintenir en proche orbite un véhicule en dessous de la vitesse orbitale ?
de façon à créer une insertion athmosphérique à vitesse bien plus réduite que la navette ?
totalement impossible ?

Bien sûr que c'est possible, mais comme il a déjà été dit, le problème numéro 1 du lancement d'un objet dans l'espace, c'est le poids de tout ce qu'on emporte au décollage. Rappelons que la navette spatiale n'a pas assez de puissance pour aller en orbite haute, par exemple pour mettre en orbite un satellite géostationnaire.
(Rappelons par la même occasion que la navette ne sera donc jamais utilisée pour aller sur la lune ou Mars !)
Si en plus on surcharge la navette avec du carburant pour la freiner et la maintenir en orbite, on limite encore plus ses capacités de mise en orbite !

Une petite remarque complémentaire : contrairement à ce qu'on apprend souvent à l'école, on peut également envisager de sortir de l'attraction terrestre sans atteindre la "vitesse de libération", il suffirait par exemple de maintenir une vitesse relative de 5 km/s (au lieu de 11) jusqu'à ce qu'on soit suffisamment loin de la Terre pour ne pas retomber dessus. Mais pour y arriver, il faut pouvoir maintenir le moteur en marche plusieurs heures avec du carburant disponible. Et ça c'est impossible en pratique, car plus on prend de carburant et plus la fusée est lourde, et plus il faut un moteur puissant ... et plus il faut consommer de carburant à la seconde, et donc emporter plus de carburant ... on n'en sort pas, c'est une idée théorique mais tout à fait impossible en pratique !
Tout ça pour dire que le poids au décollage est bien le 1er souci des concepteurs de fusée.

[Jeremy]

Oui la vitesse de libération n'intervient que dans un problème ballistique, apres sit tu es propulsé il suffit de maintenir une vitesse positive pour s'éloigner de la terre ... m'enfin c'est asses evident non ?

[Quisit]

don en fait "SI" (avec des si on pourrait ...) on disposait d'une ressource d'energie particulièrement dense, il serait possible de se poser ou de quitter une planète sans faire face à des vitesses faramineuses, façon vaisseaux des SF

[tokamac]

Dans le cadre de la MHD utilisée sur une hypothétique nouvelle navette spatiale, lors d'une rentrée atmosphérique, le but n'est pas d'accélérer l'air par les forces électromagnétiques afin de supprimer l'onde de choc, puisqu'on doit justement utiliser l'air pour ralentir, comme cela a été évoqué plus haut.
A ces vitesses, au delà du mur du son, on a le mur de la chaleur, qui attaque les matériaux. C'est pour cela que la navette actuelle est recouverte sur son ventre de tuiles céramiques. Et les bords d'attaque (bord des ailes, de la dérive verticale à l'arrière, du nez sur la proue...) sont particulièrement exposés.

L'astuce est d'utiliser l'air déboulant à vitesse hypersonique, ionisé, et de le ralentir progressivement à l'aide de champ magnétiques sur un convertisseur magnétohydrodynamique disposé le long de la surface de l'appareil. En ralentissant cet air ionisé, on prélève aux électrodes une énorme quantité d'énergie, et grâce à l'effet Hall, on obtient de très fortes tensions.
Cette énergie électrique est alors en partie injectée sur les bords d'attaque de l'appareil et y crée des zones très fortement ionisées, un plasma émis par les bords d'attaque et qui protège ces derniers : les ondes de choc se détachent légèrement en amont de la structure matérielle de la navette, reposent sur ce cocon protecteur de plasma. On n'annihile aucunement l'onde de choc, la navette est toujours ralentie mais la vitesse relative de l'air, et donc sa température, sont moindres au contact de la paroi.
Et nul besoin de produire toute cette énergie par un lourd générateur embarqué (comme on pourrait le faire pour ioniser à l'aide de micro-ondes), puisque l'énergie est contenue dans la célérité de l'air, déjà ionisé à cette altitude.

[Space cowboy]

a propos de la MHD dans Air&cosmos de janvier 2001 y avait un article sur un avion hypersonique russe (un projet) l'AJAX qui justement utilisait l'énergie MHD pour se propulser
ils disaient qu'il créait un plasma autour de l'engin avec de l'air chauffé et chargé d'électricité et ça le protégait du mur de la chaleur
en plus apres en enlevant l'electricité de l'air avec un champ magnétique ca ralentissait l'air (effet Hall) et du coup en plus de recuperer l'electricité on pouvait faire tourner un réacteur classique meme a mach 12...(pas besoin de superstatoréacteur)

[tokamac]

Exactement. AJAX est un programme russe d'avion hypersonique très avancé sur le papier mais qui n'a jamais pu être réalisé grandeur nature faute de crédits suffisants. Le père du projet est le scientifique russe Vladimir Freistadt. On en a publiquement entendu parler en 1990 dans des magazines russes, et on connaît bien les détails techniques du projet depuis le dépôt du brevet, en 1993, rendu public en 1995.
Une maquette de l'avion :


A partir de 1993-1995, des chercheurs ont compilé ces informations publiquement disponibles et ont publié en 1997 un papier sous l'égide de l'AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) :
"Electro-magnetic interactions in a hypersonic propulsion system"
Tout y est détaillé concernant le fonctionnement d'Ajax par la MHD : pontage (MHD bypass) entre les ralentisseurs-générateurs et les accélérateurs, le système d'ionisation, la création de plasma protecteur, etc.

Le programme similaire aux Etats-Unis est nommé "Aurora", et a abouti à plusieurs avions hypersoniques, capable de se déplacer à une vitesse de croisière de Mach 10 à 30000 mètres d'altitude. Le programme Aurora a débuté au début des années 80 pour une réalisation effective depuis le début des annéess 90. Le budget global est de 5 à 6 fois celui du programme Apollo, et le niveau de secret est similaire à celui du projet Manhattan.