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Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

  1. noir_ecaille

    Date d'inscription
    novembre 2009
    Localisation
    Dijon (21)
    Messages
    9 759

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    J'ai une question qui vaut ce qu'elle vaut... Soit mon ignorance ?

    Quand les masses censément équivalentes "s'échangent" dans leur montée/descente... lorsqu'elles sont à la même hauteur à mi-chemin/hauteur de l'orbite censément géostationnaire, ne risquent-elles pas d'être loin de la Terre et de sa pesanteur, donc de ne pas redescendre en ligne droite ? En fait je me demande même comment l'une des "cabines" fera pour redescendre d'elle-même vers la Terre à partir de l'orbite géostationnaire tout en tirant sa petite soeur depuis le plancher des vaches pour tout dire

    -----

    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche
     


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  2. Amanuensis

    Date d'inscription
    septembre 2010
    Messages
    20 801

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Quand je disais "comme un téléphérique", ce n'était pas pour la traction/ralentissement vertical, mais pour l'accélération perpendiculaire au câble. Ce qui monte "pousse le câble" dans une direction (vers l'ouest?), ce qui descend le pousse dans l'autre.

    Pour la traction/ralentissement verticale une méthode est le freinage obtenu en générant de l'électricité. C'est alors le circuit électrique qui couple montée et descente. (Il y a eu des applications dans le domaine ferroviaire, il me semble.)
    Dernière modification par Amanuensis ; 19/06/2014 à 17h56.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
     

  3. noir_ecaille

    Date d'inscription
    novembre 2009
    Localisation
    Dijon (21)
    Messages
    9 759

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Qu'il y ait une poussée du câble, OK, mais j'ai du mal à voir en quoi la cabine en chute libre à hauteur de l'orbite géocentrique irait/tirerait en ligne droite droit vers la Terre, poussée ou pas poussée

    Ou alors c'est plus un verrin rigide qu'un câble !
    Dernière modification par noir_ecaille ; 19/06/2014 à 17h59.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche
     

  4. Amanuensis

    Date d'inscription
    septembre 2010
    Messages
    20 801

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Qu'il y ait une poussée du câble, OK, mais j'ai du mal à voir en quoi la cabine en chute libre à hauteur de l'orbite géocentrique irait/tirerait en ligne droite droit vers la Terre
    Au point géostationnaire, la pesanteur est nulle. Mais elle augmente progressivement en descendant.

    Le point essentiel, c'est que ce ne sont que des échanges d'énergie mécanique. Les seules pertes obligatoires sont les frottements (il n'y a pas de pertes en "gaz d'échappement" comme dans la propulsion à réaction), du moins si on travaille à masse en orbite constante (seulement des montées et descentes équilibrées, en comptant à part l'énergie pour satelliser d'autres satellites, ou envoyer des sondes interplanétaires ou plus).
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
     

  5. noir_ecaille

    Date d'inscription
    novembre 2009
    Localisation
    Dijon (21)
    Messages
    9 759

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Oui mais on doit consommer de l'énergie pour rejoindre une orbite où la gravité est suffisante pour que la cabine "descendante" descende d'elle-même, non ?
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche
     


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  6. Amanuensis

    Date d'inscription
    septembre 2010
    Messages
    20 801

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Oui mais on doit consommer de l'énergie pour rejoindre une orbite où la gravité est suffisante pour que la cabine "descendante" descende d'elle-même, non ?
    Oui, cause les frottements (déjà indiqué). Sinon, suffit de donner une pichenette (et de ne pas être pressé).
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
     

  7. Carcharodon

    Date d'inscription
    juillet 2008
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    Paris
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    49
    Messages
    5 586

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Citation Envoyé par bintang Voir le message
    Bonjour Carcha,

    Comme tous les ascenseurs, si tu descends entre 2 étages tu tombes
    et voila, très bien résumé.
    Et le premier étage c'est l'étage GEO.
    Tout ce qu'on lache en dessous sans lui donner d'impulsion va avoir un problème, en tout cas ne pourra pas tomber dans une orbite circulaire.

    Dans l'exemple que j'ai pris, qui est la fourniture de CU a LEO (orbite basse en dessous de 1000 km), c'est même la garantie assurée que la CU va s'écraser au sol direct, un poil plus loin que la base de l'ascenseur.
    Dans le cas d'une livraison de matos a l'ISS par exemple, arrivé a 400 km d'altitude, il manquera 25 000 km/h sur les 27 000 km/h total pour se mettre en orbite, excusez du peu.
    On aurait donc construit un ascenseur de 400 km pour ne gagner que 6 ou 7% de la vitesse qu'il faut atteindre : simplement ridicule.

    Maintenant imaginons un instant qu'on puisse construire un ascenseur géostationnaire.
    question : comme il lui faut un contrepoids, qu'est qui va arriver a ce contrepoids ?
    Croyez vous qu'il va rester sagement aligné avec l'axe de l'ascenseur alors qu'il est censé tourner considérablement moins vite qu'il ne devrait le faire a cette altitude orbitale ?
    Imaginez un instant les contraintes latérales monstrueuses et l'impossibilité de le maintenir droit.
    A ~70 000 km, a la fin du contrepoids la vitesse orbitale n'est pas du tout d'un tour par jour mais beaucoup moins.
    L'ascenseur est immédiatement condamné a subir de forces qui le réduisent en miette.

    donc en dessous de l'altitude GEO, ça sert a rien et pour l'altitude GEO, ça oblige a construire un ascenseur qui ne peut que se détruire très rapidement tout seul, avant même de réussir a envoyer la première CU par ce biais.

    concept même de la fausse bonne idée scientifique, l'ascenseur spatial est juste un truc totalement absurde qui ne verra jamais le jour.
    pas seulement en raison d'un cout pharaonique, mais surtout parce que ça ne sert a rien pour les orbites en dessous de GEO, et qu'a GEO, il ne peut "vivre" une seule journée.
    Dernière modification par Carcharodon ; 21/06/2014 à 16h37.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher
     

  8. Amanuensis

    Date d'inscription
    septembre 2010
    Messages
    20 801

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Cela me fait penser à un article de 1916 dans Science et Vie sur le téléphone portable par radio. Une fausse bonne idée, au vu de tous les défauts.
    Dernière modification par Amanuensis ; 21/06/2014 à 17h07.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
     

  9. Carcharodon

    Date d'inscription
    juillet 2008
    Localisation
    Paris
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    49
    Messages
    5 586

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Moi l'ascenseur spatial, ça me fait plutôt penser au canon utilisé dans le roman de Jules Verne : "de la terre a la lune".
    On utilisera jamais d'ascenseur, pas plus qu'on utilisera un canon, pour se rendre dans l'espace.
    Ou alors l'ascenseur n'aura absolument aucune commune mesure avec ce qu'on peut imaginer aujourd'hui, et qui est interdit par les lois de la physique et de la résistance des matériaux.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher
     

  10. Olivzzz

    Date d'inscription
    juin 2014
    Messages
    291

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    et voila, très bien résumé.
    Et le premier étage c'est l'étage GEO.
    Tout ce qu'on lache en dessous sans lui donner d'impulsion va avoir un problème, en tout cas ne pourra pas tomber dans une orbite circulaire.

    Dans l'exemple que j'ai pris, qui est la fourniture de CU a LEO (orbite basse en dessous de 1000 km), c'est même la garantie assurée que la CU va s'écraser au sol direct, un poil plus loin que la base de l'ascenseur.
    Dans le cas d'une livraison de matos a l'ISS par exemple, arrivé a 400 km d'altitude, il manquera 25 000 km/h sur les 27 000 km/h total pour se mettre en orbite, excusez du peu.
    On aurait donc construit un ascenseur de 400 km pour ne gagner que 6 ou 7% de la vitesse qu'il faut atteindre : simplement ridicule.
    Il faut effectivement accélérer la CU presque autant que lors d'un lancement depuis le sol. "Presque" autant, donc la rentabilité ou non dépend d'un fin calcul tenant compte des autres usages de l'ascenseur.

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Maintenant imaginons un instant qu'on puisse construire un ascenseur géostationnaire.
    question : comme il lui faut un contrepoids, qu'est qui va arriver a ce contrepoids ?
    Croyez vous qu'il va rester sagement aligné avec l'axe de l'ascenseur alors qu'il est censé tourner considérablement moins vite qu'il ne devrait le faire a cette altitude orbitale ?
    Imaginez un instant les contraintes latérales monstrueuses et l'impossibilité de le maintenir droit.
    A ~70 000 km, a la fin du contrepoids la vitesse orbitale n'est pas du tout d'un tour par jour mais beaucoup moins.
    L'ascenseur est immédiatement condamné a subir de forces qui le réduisent en miette.
    Le contrepoids est justement là pour tirer en haut la masse considérable du câble (seul le poids de la station à l'orbite GEO est neutre), donc le contrepoids DOIT tourner aussi vite que la station pour générer assez d'effet centrifuge.

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    concept même de la fausse bonne idée scientifique, l'ascenseur spatial est juste un truc totalement absurde qui ne verra jamais le jour.
    pas seulement en raison d'un cout pharaonique, mais surtout parce que ça ne sert a rien pour les orbites en dessous de GEO (..)
    Ce sont des considérations basées sur l'état actuel du monde et de la technique. Je suis tout à fait d'accord de dire qu'il y a peu voire pas de signes qui montrent une possible évolution vers un monde où un ascenseur spatial deviendrait pertinent et rentable mais mon post n'a pas de vocation économique, uniquement physique. Une fois qu'un concept est possible sur le papier jusqu'au dernier détail, sa réalisation ne dépend plus des lois de la physique mais de l'économie de marché et selon le concept, des réserves de ressources naturelles à disposition. Et là on peut encore spéculer par mal de temps
     

  11. Carcharodon

    Date d'inscription
    juillet 2008
    Localisation
    Paris
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    49
    Messages
    5 586

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Qu'est-ce qui fait que cette histoire d'ascenseur spatial est a dormir debout ?
    Simple : tout ses aspects sans exception.

    1) le cout absolument pharaonique
    2) la durée de construction séculaire au moins
    3) la quantité de matériaux necessaire (X centaines ou milliers de milliards de tonnes de nano tubes de carbones)
    4) l'impossibilité d'empêcher sa torsion immédiate (contraintes latérales)
    5) son... inutilité totale, sauf pour l'orbite GEO et encore !
    car on ne pourrait poser les satellites GEO qu'a 1 seul et unique endroit. Pour les mettre a un autre point GEO, il faudrait procéder a des manoeuvres couteuses en coco et qui prendront un certain temps (changement d'excentricité, définition de la nouvelle localisation du PeA, circularisation a ce PeA).
    A ce tarif là, une fusée comme Ariane fait bien mieux l'affaire et fait ça bien plus rapidement en une seule demi orbite.

    Vous pourrez insister autant que vous voudrez, l'ascenseur spatial est aussi peu réaliste que le canon de Jules Verne pour aller sur la lune.
    Heureusement qu'on a des fusées pour faire ça a des couts considérablement inférieurs que ce que demanderait la construction d'une telle chimère.
    Ce sujet est d'un intérêt fort limité, surtout car il fait passer des vessies pour des lanternes auprès du grand public, souvent avide de science fiction, mais aussi très peu au fait de la réalité de l'espace.
    Tout comme en 1865, où on pouvait croire qu'il serait possible d'aller sur la lune grâce a un canon, certains essayent aujourd'hui de faire croire qu'on pourra aller dans l'espace en ascenseur.
    Mais ce n'est certainement pas leur acharnement a tenter de faire avaler des couleuvres qui va rendre un jour ce concept réaliste... quoique certains les avalent d'un seul coup, ces couleuvres...
    Restons superficiel pour ne pas fâcher
     

  12. noir_ecaille

    Date d'inscription
    novembre 2009
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    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Le canon de Jules Verne, version XXème siècle...

    Il existe toujours des calculs pour envoyer une masse avec une impulsion depuis le sol uniquement -- via impulsion laser entre autres, dont on dit que le coup énergétique serait nécessairement plus bas puisqu'il n'y a pas le poids en carburant à transporter / prendre en compte.

    Quant à la faisabilité, c'est une autre histoire
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche
     

  13. saint.112

    Date d'inscription
    mai 2014
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    2 127

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    J’ajouterai à celles de Carcha plusieurs objections.

    * Il ne faut pas perdre de vue qu’il s’agit de faire un câble d’environ 36 000 km de long entre la station en GEO et la terre, sans compter le contrepoids au-delà. À ma connaissance on ne sait pas quel matériau existant ou futur lui permettrait de supporter son propre poids. Pour raisons de sécurité il faudrait au moins le tripler. Bonjour la masse totale !
    * Sur cette longueur une variation de seulement 1% de longueur (ne serait-ce qu’à cause de variations de température) représente 360 km. Problème numéro 1 : comment positionner la station basse de départ ? Problème numéro 2 : pour un rien l’équilibre de l’ensemble autour de la station en orbite GEO sera rompu et soit tout foutra le camp sur une orbite parabolique soit s’effondrera sur le plancher des vaches.
    * Il y a non seulement les oscillations transversales mais aussi les oscillations élastiques. Quel que soit le matériau, pour un rien il va entrer en résonance comme n’importe quel ressort avec la propagation d’ondes sur toute la longueur du câble. Ce sont des problèmes de ce type auxquels se sont heurtés pendant des décennies les concepteurs de fusées, de ponts, etc., avec entre autres le fameux effet pogo qui en détruit plus d’une.
    * Il y a toujours la question des conséquences d’une défaillance catastrophique d’un élément du système. Une panne de moteur d’un avion s’est longtemps traduit par le crash et la mort des occupants. Avec une fusée c’est tout ou rien : soit on arrive en orbite soit on perd tout. À l’inverse, une panne de moteur dans une voiture, même à pleine vitesse, se traduit par quelques emmerdements et quelques frais, sans plus. Dans l’ascenseur spatial une défaillance catastrophique d’un seul sous-ensemble se traduirait aussi par la perte de l’ensemble du système. Imagine des milliards de tonnes s’effondrant sur la terre. Bon, d’accord, vu que la machin serait forcément sur le plan équatorial on le positionnerait certainement au dessus d’un océan (ça ne manque à cette latitude). Mais un ensemble de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres aurait-il le bon gout de tomber tout droit dans l’eau ? OK, à cette latitude il n’y a que des sauvages donc on s’en foutrait, mais enfin, sans vouloir faire preuve d’un humanisme déplacé, il me semble qu’il y aurait quelques objections. Bref il faudrait construire un monstre qui en plus n’aurait pas le droit à l’erreur.
    * La R&D consiste entre autres à construire des prototypes quitte à en détruire autant que nécessaire lors des essais de stress. Combien de protos (forcément en vraie grandeur) on pourrait se permettre de perdre avant de parvenir à un modèle qui marche ? Bonjour la facture totale !

    Nico
     

  14. noir_ecaille

    Date d'inscription
    novembre 2009
    Localisation
    Dijon (21)
    Messages
    9 759

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Faute de français grossière de ma part...
    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Le canon de Jules Verne, version XXème siècle...

    Il existe toujours des calculs pour envoyer une masse avec une impulsion depuis le sol uniquement -- via impulsion laser entre autres, dont on dit que le coût énergétique serait nécessairement plus bas puisqu'il n'y a pas le poids en carburant à transporter / prendre en compte.

    Quant à la faisabilité, c'est une autre histoire
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche
     

  15. saint.112

    Date d'inscription
    mai 2014
    Localisation
    Lyon
    Messages
    2 127

    Re : Problème (encore!) avec l'ascenseur spatial

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Faute de français grossière de ma part...
    Heu… laquelle ?

    Nico
     


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