Quand serat-il possible d'envoyer une sonde sur une planète extra solaire?

[Deedee81]

Il y a aussi Hertz, après avoir confirmé l'existence des ondes radios, affirmant qu'elles n'auront jamais d'usage pratique.

Doit y en avoir plein d'autres.
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[Bluedeep]

Ca marche dans les deux sens...
http://gersoo.free.fr/humour/humble.html
La prédiction du président d'IBM en 1943 est assez savoureuse.

Certaine sont visiblement fausses.

Par exemple, dans le cas de Dyonisus Lardner, si il a dit en effet pas mal de conneries, en 1850 il n'était plus à l'université de Londres depuis 10 ans (il devait fuir poursuivi par le mari de sa maîtresse) et cette citation sur le train semble apocryphe (dans son cas, on ne prête qu'aux riches, il est vrai)

[Bluedeep]

Idem d'ailleurs celle de Kelvin : il semble qu'il n'ait pas dit exactement cela, simplement que c'était impossible avec les techniques de l'époque.

EDIT
de fait il a dit :

Some day, no doubt, some one will invent a flying machine that one will be able to navigate without having to have a balloon attachment. But the day is a long way off when we shall see human beings soaring around like birds.

ce qui est assez différent.

[ansset]

bonjour,
vous vous trompez tous.
Nostradamus avait déjà tout prédit.
Il suffit de savoir lire "entre les lignes".
et c'est fou ce qu'on peut "découvrir" en lisant dans les blancs entre les lignes

blague à part, les prévisions à terme se font dans la quasi totalité des cas sur la base de projection de nos connaissances et technologies actuelles.
Elles ne peuvent donc inclure "scientifiquement" les sauts technologiques qui sont par essence inconnus.
ou alors, c'est par "coup de bol".
Cdt.

[bintang]

Bonjour,

Un faisceau laser envoyé depuis la Terre fait environ 100 mètre de large sur la Lune. Donc, évidemment, à 20 AL, doit plus rester grand chose comme photons au mètre carré.

Oui, mais c'est sans compter la lentille de Fresnel de 1000 km de diamètre, réalisée en matériaux ultra légers, en orbite au niveau d'Uranus Les émetteurs laser étant en orbite autour de Mercure, bien sûr.

Il existe aussi une solution avec des faisceaux micro-ondes, plus divergents que le laser mais permettant d'avoir une voile ajourée, bien plus légère. Dans ce cas il faut que la voile atteigne sa vitesse de croisière plus rapidement et donc avoir une charge utile de quelques grammes uniquement.

Les solutions de propulsion (pulsée ou non) basées sur la fusion nucléaire nécessitent tout de même des dizaines de milliers de tonnes de combustible pour atteindre une vitesse de 5% à 10% de la vitesse de la lumière. La force de poussée est proportionnelle à la vitesse d'éjection des gaz mais aussi au débit massique (Kg/s) !

La solution ultime de ce type reste le vaisseau de type Ramjet qui pousse un vaste entonnoir pour récupérer des atomes dans les nuages d'hydrogène du milieu interstellaire traversé par la sonde. Si le nuage d'hydrogène est ionisé c'est plus simple.

Même l'antimatière n'a pas l'air d'être la panacée Pas pour demain, tout ça !

Tous les détails dans le livre de Nicolas Prantzos (CNRS) 'Voyage dans le futur - L'aventure cosmique de l'humanité'

[Carcharodon]

ce qui m’agace un peu (mais je m'agace facilement...) sur ce genre de sondage, c'est que je peux jamais répondre, y a pas mon choix, qui devrait pourtant y figurer, et qui est quasi systématiquement le même a chaque fois pour un truc spéculatif :

"impossible de répondre aujourd'hui"

je sais... pas du tout sexy comme choix, certes, mais la seule réponse vraiment valable, j'en suis désolé...
et jamais y a ce genre de réponse a choisir dans ce type de sondage...
ce serait pourtant intéressant de voir combien de personne ont cet avis.
Et qu'ils puissent expliquer pourquoi ils ont cet avis.

[Moinsdewatt]

Re
Il se trouve qu'il n'y a plus de fabricants de composants spatiaux évolués car marché trop petit, la NASA (et d'autres CNES,EDF,JPL) s'est inquiété du problème au début du siècle et à ma connaissance rien de bien concret depuis.
Qu'est ce que 10 ans pour une mission spatiale vers une exoplanète , rien, car il faudra bien un composant "intelligent" pour gérer une éventuelle mise en sommeil et réveil du gros de l’électronique et reste la source d’énergie qui ne pourra être que nucléaire si l'on sait faire quelque chose capable de tenir plusieurs centaines (milliers) d'années(75000 ans à la vitesse de Voyager 1 pour atteindre alpha centauri) !
Certains composants vieillissent même en stockage je te laisse farfouiller chez Freescale,ou Intel ce n'est pas caché.

Donc si tu ne comprends pas que c'est là le talon d’Achille de l'industrie aérospatiale (et nucléaire) j'en suis désolé.
JR

Vous faites erreur.

Je travaille dans une telle entreprise qui en fabrique. Et nous ne sommes pas seuls sur le créneau.
On fournit CNES ESA et les industriels du spatial.

Société e2v. Vous pouvez allez voir sur leur site internet.

[ansset]

......

dans tout sondage qui se respecte, il y a l'option : "ne se prononce pas".
qui est un vote blanc , mais pas un vote nul.

[Bluedeep]

Vous faites erreur.

Je travaille dans une telle entreprise qui en fabrique. Et nous ne sommes pas seuls sur le créneau.
On fournit CNES ESA et les industriels du spatial.

Société e2v. Vous pouvez allez voir sur leur site internet.

Vous vous fatiguez pour rien, là.

[roro222]

"impossible de répondre aujourd'hui"
Et qu'ils puissent expliquer pourquoi ils ont cet avis.

Salut
Moi, j'aurais coché cette case
Pourquoi ?
En vertu de cet adage qui dit: "Nul ne sait de quoi demain sera fait"

[WizardOfLinn]

Si vous avez des idées pour atteindre Alpha Centauri en un siècle au moyen d'un voilier photonique poussé par un faisceau laser, c'est ici :
http://i4is.org/news/dragonfly

[bintang]

Bonjour,

Si vous avez des idées pour atteindre Alpha Centauri en un siècle au moyen d'un voilier photonique poussé par un faisceau laser, c'est ici :
http://i4is.org/news/dragonfly

Génial !

Cet Alpha Centaury Prize Award s'inspire des nouvelles de SF de Robert L.Forward de 1984/88 : 'Flight of the Dragonfly (Rocheworld)' et 'Future Magic'

'The spacecraft shall be capable of reaching the target star system within a century and be able to decelerate.'

Une brochure de l'ESA aborde ce sujet à partir de la page 14 'Les voiles solaires ou photoniques'

' Arrivée à proximité d’Alpha du Centaure (ou de l’étoile de Barnard?), la voile extérieure se détache de la voile intérieure tout en restant probablement connectée à celle-ci. Le faisceau laser est alors réfléchi par la grande voile extérieure sur l’autre voile, freinant ainsi le véhicule spatial.'

La voile est en fait constituée d'un jeu de voiles concentriques qui peuvent se détacher et se retourner pour réfléchir ou non le faisceau laser permettant ainsi de décélérer voire même de revenir !! Les voiles concentriques sont appelées 'étage de décélération' (1000 km), 'étage de rendez-vous' (320km), 'étage de retour' (100km) ...

Il va falloir un paquet de laser 1mw pour respecter la législation

[Moinsdewatt]

Envoyé par Moinsdewatt
Vous faites erreur.

Je travaille dans une telle entreprise qui en fabrique. Et nous ne sommes pas seuls sur le créneau.
On fournit CNES ESA et les industriels du spatial.

Société e2v. Vous pouvez allez voir sur leur site internet.

Vous vous fatiguez pour rien, là.

Que voulez vous dire ?

[Bluedeep]

Que voulez vous dire ?

Remontez les interventions de jlherve dans le fil; ca sera plus clair.

[Carcharodon]

La voile est en fait constituée d'un jeu de voiles concentriques qui peuvent se détacher et se retourner pour réfléchir ou non le faisceau laser permettant ainsi de décélérer voire même de revenir !!

Juste pour préciser :
C'est déjà le cas avec les voiles solaires : selon l'orientation de la voile, tu peut faire une accélération prograde ou retrograde.
En gros, si tu l'orientes a 45° vers l'avant (par rapport au soleil) tu propulses, un peu (vraiment très grossièrement...) comme un voilier, et a 45° vers l'arrière, tu freines.
Dans un cas tu impulses du dV positif, dans l'autre cas, du dV négatif, donc tu modifies ton orbite solaire en conséquence.
Là, pas besoin de piles ni de laser, mais ça nécessite de pas trop s'éloigner du soleil, bien entendu.
Ce procédé ne doit pas être utilisable beaucoup plus loin que mars, mais devrait être utile et exploitable a l'avenir pour visiter les planètes intérieures avec des sondes "pas pressées".

[ansset]

la comparaison avec la voile est quand même très simpliste. mais au moins celà permet d'illustrer le propos.
un des soucis de fond est que tout projet est raisonné en terme de durée de vie humaine.
donc nos projections se font dans ce cadre.
il y a bien sur la dimension technologique, qui fait qu'il est difficile d'aller au delà de 50 ans.
mais aussi que tout projet à 100 ans ou plus est naturellement ignoré car devient "hors champ" de notre petite perspective.

[bintang]

Bonsoir Carcha,

C'est déjà le cas avec les voiles solaires : selon l'orientation de la voile, tu peut faire une accélération prograde ou retrograde.
En gros, si tu l'orientes a 45° vers l'avant (par rapport au soleil) tu propulses, un peu (vraiment très grossièrement...) comme un voilier, et a 45° vers l'arrière, tu freines.... Ce procédé ne doit pas être utilisable beaucoup plus loin que Mars ...

Effectivement, la pression de la lumière solaire diminue rapidement en s'éloignant du soleil, comme tu le fais remarquer. Elle diminue avec le carré de la distance, donc 1600 fois plus faible au niveau de l'orbite de Pluton par rapport à celui de l'orbite terrestre.

De plus, je crois me souvenir que le principe d'orientation de la voile ne pouvait pas marcher correctement pour les voyages interstellaires car l'équivalent de la quille du voilier, c'est la force gravitationnelle du soleil.

Un TIPE bien fait sur le sujet. Voir les trajectoires décrites par la voile solaire au paragraphe 4.2

[WizardOfLinn]

Il est tout à fait possible de lancer un voilier solaire sur une trajectoire interstellaire, même à une vitesse supérieure aux sondes actuelles. Pour celà, le voilier doit être dirigé vers le soleil, pour bénéficier d'un maximum de poussée lors d'un passage au périhélie à quelques millions de km du soleil.
Moyennant quoi, un voilier pourrait quitter le système solaire à plus de 100 km/s. C'est encore peu compte tenu des distances à couvrir, mais quand même 3-4 fois plus rapide que les sondes actuelles quittant le système solaire.

[cancerman]

http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Longshot

A mon sens le meilleur projet jamais développé pour atteindre une autre étoile et la maîtrise de cette technologie est loin d’être acquise


1/fabrication d'un réacteur nucléaire à fission capable de fonctionner en continu un siècle sans tomber en panne, un hybride "longue durée".

2/ Miniaturiser la fusion par confinement inertiel pour la confiner dans un endroit restreint comme une sonde spatiale, pour information la chambre de tir du laser mégajoule pèse 140 tonnes.

3/ Protéger des composant électroniques capable de fonctionner un siècle sans tomber "en panne". L'ancien projet Daedalus préconisait pour protéger les instruments électroniques d'un disque de béryllium de 7 mm d'épaisseur pesant 50 t



http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/ca...9890007533.pdf


Voila la réalité

[Carcharodon]

Il est tout à fait possible de lancer un voilier solaire sur une trajectoire interstellaire, même à une vitesse supérieure aux sondes actuelles. Pour celà, le voilier doit être dirigé vers le soleil, pour bénéficier d'un maximum de poussée lors d'un passage au périhélie à quelques millions de km du soleil.
Moyennant quoi, un voilier pourrait quitter le système solaire à plus de 100 km/s. C'est encore peu compte tenu des distances à couvrir, mais quand même 3-4 fois plus rapide que les sondes actuelles quittant le système solaire.

ouais mais c'est bien plus compliqué qu'il n'y parait.
Il faut d'abord perdre une vitesse considérable (donc faire une très grosse accélération rétrograde) pour créer un périhélie de 1 million de km.
Et ensuite refaire une très grosse accélération prograde a ce périhélie pour rendre la trajectoire hyperbolique (donc qu'elle s’échappe du système solaire).
Pour information, il est considérablement plus couteux en dV de se mettre sur l'orbite (circulaire) de mercure que de se mettre sur l'orbite de Jupiter.

Généralement, l'idée de se rapprocher d'un corps massif autour duquel on orbite déjà (on ne parle pas ici d'une arrivée extérieure a la SOI de ce corps) pour ensuite accélérer au périastre afin de s'échapper est une mauvaise idée.
Il est bien plus économique de procéder a l'augmentation de dV a partir du périastre déjà existant que de descendre au préalable celui ci.
En gros, il est inutile de faire une marche arrière importante avant de faire une marche avant, ça consomme plus.

La meilleure solution pour envoyer une sonde en dehors de notre système, quelque soit sa méthode de propulsion, sera d'utiliser le plus de frondes gravitationnelles possibles permises par les corps de notre système avant de procéder a l'ejection interstellaire.
Ce ne sera donc pas de se rapprocher du soleil mais de s'en éloigner par une série de bonds qui augmentent a chaque fois l’énergie orbitale de l'engin.
Sauf si éventuellement la dernière de ces frondes peut faire retomber l'engin vers le soleil pour qu'il offre le dernier (gros) coup de pouce.
Pour ça, il faudrait passer a haute vitesse (acquise grâce aux frondes précédentes) et très près de Jupiter, avec une trajectoire très spécifique, afin de voler un maximum d'energie a Jupiter pour modifier considérablement la trajectoire.

Mais en aucun cas on ne commencera ce genre de vol en faisant la première fronde avec le soleil, car ça impliquerait une consommation colossale afin de réduire drastiquement le périhélie dès la première poussée.

[Carcharodon]

1/fabrication d'un réacteur nucléaire à fission capable de fonctionner en continu un siècle sans tomber en panne, un hybride "longue durée".

ba on peut déja s'arrêter là : faire fonctionner 1 siècle un moteur de ce genre suppose d'emporter une quantité absolument faramineuse d'ergols.
Probablement des millions de fois la masse de l'engin a sec.
Donc solution totalement irréaliste et impossible.

le TWR (trust to weight ratio) serait simplement absolument ridicule au début de la poussée.

[WizardOfLinn]

...
Généralement, l'idée de se rapprocher d'un corps massif autour duquel on orbite déjà (on ne parle pas ici d'une arrivée extérieure a la SOI de ce corps) pour ensuite accélérer au périastre afin de s'échapper est une mauvaise idée.
Il est bien plus économique de procéder a l'augmentation de dV a partir du périastre déjà existant que de descendre au préalable celui ci.
En gros, il est inutile de faire une marche arrière importante avant de faire une marche avant, ça consomme plus.
...

Accélérer au périastre est une excellente idée, connue depuis longtemps sous le nom de manoeuvre de Oberth, et c'est bien la méthode envisagée par différentes études (JPL, etc.) pour lancer un voilier photonique sur une trajectoire d'échappement.
D'accord pour le reste, il ne s'agit en effet pas de tirs direct vers le soleil. L'idée est est plutôt de lancer la sonde vers Jupiter pour quasiment annuler sa vitesse tangentielle par assistance et la faire "tomber" vers le soleil.

[Carcharodon]

la comparaison avec la voile est quand même très simpliste.

... d'autant plus que ça ne fonctionne pas du tout pareil : le voilier est propulsé par la dépression derrière la voile alors que l'engin spatial est propulsé par la pression du flux solaire sur le coté exposé de la voile.
On peut quasiment dire que ça n'a rien a voir du tout !
C'était juste pour illustrer "l'attitude" que la voile solaire doit avoir en fonction des effets recherchés.
C'est son orientation qui permet de déterminer le type d’accélération que va subir l'engin (acceleration prograde / retrograde, voir changement d'inclinaison orbitale).
Il n'y a que le vecteur "inward" qui ne soit pas accessible avec ce type de propulsion.
rappelons qu'un engin spatial se sert de 3 types de vecteurs pour se diriger : prograde /retrograde (en avant en arrière par rapport a notre trajectoire actuelle), normal+ et normal - (inclinaison orbitale), inward/outward (dirigé directement vers, ou exactement a l'opposé de la source gravitationnelle, très rarement utilisé sauf généralement pour "arranger" des fenêtres de tirs sur lesquelles on est en retard ou en avance).

La voile peut prendre, en gros, 5 attitudes différentes
45° vers l'avant : prograde
45° vers l'arrière : retrograde
45° vers le haut : normal +
45° vers le bas : normal -
face au soleil : outward

bien entendu, si on veut se rapprocher du soleil avec ce type de voile, il suffit de mettre cette voile en position retrograde... et d'être patient.
La position outward ne doit jamais être utilisée sur ce type de propulsion, j'imagine.
Car elle ne fait qu'augmenter l'excentricité orbitale (différence d'altitude entre aphélie et périhélie).

[Carcharodon]

Accélérer au périastre est une excellente idée, connue depuis longtemps sous le nom de manoeuvre de Oberth, et c'est bien la méthode envisagée par différentes études (JPL, etc.) pour lancer un voilier photonique sur une trajectoire d'échappement.
D'accord pour le reste, il ne s'agit en effet pas de tirs direct vers le soleil. L'idée est est plutôt de lancer la sonde vers Jupiter pour quasiment annuler sa vitesse tangentielle par assistance et la faire "tomber" vers le soleil.

deux lois basiques et absolument incontournables de la mécanique spatiale :
1) il faut changer d'inclinaison a l'endroit le plus lent (apoastre)
2) il faut changer de vitesse a l'endroit le plus rapide (periastre)

ça conduit parfois a augmenter considérablement un apoastre afin de faire un changement d'inclinaison a moindre cout avant de redescendre ce périastre.
Exemple : c'est ce que faisaient les russes pour mettre en orbite géostationnaire des satellites lancés de baikonour, qui est situé a une latitude très haute, et implique donc que les lancements a partir de cette base aient une forte inclinaison incompatible avec un lancement pour une mise en station géostationnaire.
Donc ils montent l'ApA a 2 ou 3 fois l'altitude géostationnaire, corrigent l'inclinaison a cet ApA, puis redescendent ensuite cet ApA au PeA, ce qui permet de notoirement économiser le cout d'un changement d'inclinaison s'il était effectué a l'orbite GEO.
Etonnant quand même, non ?!
Mais c'est beaucoup plus économique de faire comme ça, même si du coup, c'est considérablement plus long de s'installer sur l'orbite GEO finale (quelques semaines au lieu de quelques jours) qu'en partant d'une base a l'équateur, comme Kourou.
Ça reste cependant plus consommateur de se mettre en orbite GEO a partir de Baikonour qu'a partir de Kourou.
C'est pour ça qu'Arianespace est leader de ce marché du GEO : moins cher (en dV en tout cas), moins compliqué techniquement, et plus rapide a mettre a poste.

[WizardOfLinn]

Quelques docs, pour fixer les idées sur le potentiel de cette technique :

Etude du JPL
http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/b.../1/99-1857.pdf
Pas d'assistance dans ce cas, la voile est d'abord utilisée pour freiner la sonde et abaisser le périhélie.
Vitesse finale : 70 km/s, passage à 0.25 UA du soleil.

Une voile structurée en grille métallique permettrait d'atteindre des vitesses bien plus élevées.
http://www.niac.usra.edu/files/libra...hristensen.pdf
Voile plus légère que celle du JPL => vitesse finale de 671 km/s pour un périhélie à 0.2 UA, où la voile chaufferait à 400°C.
Le facteur limitant est surtout la charge thermique, un périhélie plus bas permettrait d'atteindre des vitesses encore supérieures.

[bintang]

Bonjour Carcha,

Généralement, l'idée de se rapprocher d'un corps massif autour duquel on orbite déjà (on ne parle pas ici d'une arrivée extérieure a la SOI de ce corps) pour ensuite accélérer au périastre afin de s'échapper est une mauvaise idée.
Il est bien plus économique de procéder a l'augmentation de dV a partir du périastre déjà existant que de descendre au préalable celui ci.
En gros, il est inutile de faire une marche arrière importante avant de faire une marche avant, ça consomme plus.

La meilleure solution pour envoyer une sonde en dehors de notre système, quelque soit sa méthode de propulsion, sera d'utiliser le plus de frondes gravitationnelles possibles permises par les corps de notre système avant de procéder à l'éjection interstellaire.
Ce ne sera donc pas de se rapprocher du soleil mais de s'en éloigner par une série de bonds qui augmentent a chaque fois l’énergie orbitale de l'engin.

Ta remarque est juste, sauf qu'ici on cherche justement à obtenir une poussée photonique maximum en se rapprochant très près du Soleil. Si la voile ne se rapproche pas du Soleil, la poussée photonique restera faible, inversement proportionnelle au carré de la distance au soleil, ou alors il faudrait décupler la surface des voiles.

Cela dit ce principe ne marche que si la voile, charge utile comprise, ne dépasse pas 1g/m2, je crois. Si la voile est trop lourde, la perturbation créée par la poussée photonique devient négligeable.

[Carcharodon]

c'est vrai surtout que l'énergie solaire est gratuite !
détail non négligeable... qui permet de prendre le temps qu'il faut pour abaisser le périhélie...
pas habitué a disposer de dV gratuit...
C'est clair qu'on a juste a attendre pour sortir la voile a l'aphélie afin de réduire l'altitude du périhélie.
Et recommencer ça autant de fois que nécessaire.
C'est cool la propulsion gratuite, c'est clair... même si c'est long.
En tout cas ça change le paradigme de la propulsion spatiale : plus besoin d'emporter le coco !
Du coup c'est vrai, tout est permis ou presque, juste une question de temps (c'est quand même très long).

Désolé, j'étais tout simplement passé a coté de ce léger "détail"... pas du tout, du tout, habitué a avoir du dV gratuit...

[ansset]

bonsoir WizardOfLinn:
merci pour tes liens ( post#55)
les chiffres que tu donnes correspondent à la version alu ou graphène ?
( tu parles de grille "metallique" donc je suppose que c'est alu )

[ansset]

ok, je viens de trouver le tableau à la fin
estimation 20 fois plus rapide pour la vision à long terme en nanotubes de carbone ( et alpha century en 100 ans )
bon, je rève un peu , j'en conviens.

[whoami]

Bonjour,

Je viens de voter "jamais".

Je ne justifie pas ce vote par des problèmes de distance, de technologie, de science ou de temps de parcours, mais par ceci :

au rythme où c'est parti, la vie sur Terre va avoir de gros problèmes, et donc l'humanité, dont c'est d'ailleurs la faute !