Un moyen d'atteindre la vitesse de la lumière ?

[cancerman]

Salut

En fait il y'aurait peut être un moyen de faire monter un vaisseau dans "les tours" si je puis dire en se servant du principe de Oberth lors de son passage au périhélie des étoiles.

J'en avais discuté ici :
http://forums.futura-sciences.com/as...tionnelle.html

Je ne vois pas ce qui empocherait à un vaisseau presque gratuitement ( en se basant sur notre physique actuelle ) se servant du principe d'Oberth d'atteindre des vitesses importantes en utilisant des étoiles comme assistance gravitationnel.

Je vous en parle dans un domaine purement théorique, pas de faisabilité car un tel vaisseau perdrait énormément de temps à s'affranchir des distances entre les étoiles et il devrait disposer d'une quantité importante de carburant pour définir les corrections de trajectoires.

a+
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[Deedee81]

Salut,

Je ne connais pas bien ce mécanisme (et pas le temps d'aller voir) mais en supposant que ce soit correct :
- rien n'empêche d'accélérer énormément
- ça ne permettrait pas de dépasser la vitesse de la lumière (l'inertie augmente avec la vitesse : gamma*m, en première approximation. Un calcul RG serait certainement nécessaire pour être précis).

[noir_ecaille]

Bof. Si tant est que ce soit possible, ça demande que le moment cinétique "récupéré" ne soit pas aussitôt dilapidé dans l'échappement gravitationnel. Or dans le cas d'une Soleil, au mieux je vois une possibilité qu'au delà de l'orbite de Neptune, si ce n'est plus loin ==> moment cinétique d'Hélios au sein de la Voie Lactée ?

[cancerman]

Salut,
ça ne permettrait pas de dépasser la vitesse de la lumière (l'inertie augmente avec la vitesse : gamma*m, en première approximation. Un calcul RG serait certainement nécessaire pour être précis).

d'atteindre tu voulais dire ? pas de dépasser ... mais je n'ai pas parlé d'atteindre la vitesse de la lumière,c'est impossible, il s'agit juste d'une simple réflexion afin de faire des économies sur la vitesse maximale afin d'avoir ( à terme ) une vitesse moyenne d'une sonde interstellaire.

[Deedee81]

Salut,

d'atteindre tu voulais dire ? pas de dépasser ...

Oui, bien sûr, les deux en fait

mais je n'ai pas parlé d'atteindre la vitesse de la lumière,c'est impossible,

Ah, désolé, ma remarque se voulait générale (titre de cette discussion). Ce n'était pas une critique.

il s'agit juste d'une simple réflexion afin de faire des économies sur la vitesse maximale afin d'avoir ( à terme ) une vitesse moyenne d'une sonde interstellaire.

C'est de bon aloi

[cancerman]

Salut Deedee81

Pourrais tu m'expliquer s'il te plait deux choses que je ne comprend pas totalement ( pour revenir au sujet )

Albert.E explique que l’interdiction sur l’accroissement infini de la masse-matière justifie la vitesse limite, mais pour un photon qui est une particule sans masse.?

1 / quel est le mécanisme exact qui provoque une résistance à une vitesse infinie sachant que le photon est sans masses.

2 / dans le cadre du photon pourquoi les" grains" du photons ne croissent pas vers l'infini vu qu'il se maintiennent à la vitesse de la lumière ?

[Deedee81]

Albert.E explique que l’interdiction sur l’accroissement infini de la masse-matière justifie la vitesse limite, mais pour un photon qui est une particule sans masse.?
1 / quel est le mécanisme exact qui provoque une résistance à une vitesse infinie sachant que le photon est sans masses.

Il n'y a pas de tel mécanisme ni de résistance. Simplement, les équations ou la géométrie de l'espace-temps montre qu'un objet sans masse a automatiquement la vitesse limite, pas moins, pas plus (en l'absence d'interaction avec la matière, ce qui peut le freiner par des absorptions/réémissions/diffusions multiples).

Ce n'est pas propre à la lumière qui n'a rien de spécial (toute particule sans masse se déplace à 'c' : le gluon, quoi qu'un gluon sans interaction ça n'existe pas, le graviton (mais il est hypothétique).
Et en première approximation lorsque l'énergie de la particule est énorme devant son énergie propre (mc²) : neutrino, électrons dans les grands accélérateurs,...

2 / dans le cadre du photon pourquoi les" grains" du photons ne croissent pas vers l'infini vu qu'il se maintiennent à la vitesse de la lumière ?

Là je ne comprend pas la question.. S'ils se maintiennent à une certaine vitesse, que veux-tu dire par "croitre vers l'infini" ???

[cancerman]

Pardon je me suis mal exprimé

Si un photon peut avoir une croissance infinie (lorsque l'énergie de la particule est énorme devant son énergie propre
) alors pourquoi ses "grains" ne tendent t'ils pas vers un infini eux aussi puisque la particule possède une masse nulle?

je trouve sa assez paradoxale c'est pour cela que je te parlais d'un mécanisme de blocage externe.

[Zefram Cochrane]

Bonsoir,
Un photon n'a pas d'énergie propre. Il est émis à une certaine fréquence et reçue à une autre. Sa fréquence d'émission correspond à l'énergie nécessaire pour l'émettre et et sa fréquence de réception à l'énergie qu'il apporte au récepteur. Cela dépend de la vitesse relative entre l'émetteur et le récepteur.



Cordialement,
Zefram

[Carcharodon]

Je ne vois pas ce qui empocherait à un vaisseau presque gratuitement ( en se basant sur notre physique actuelle ) se servant du principe d'Oberth d'atteindre des vitesses importantes en utilisant des étoiles comme assistance gravitationnel.

Les obstacles sont de deux natures :

1) la création d'un périhélie suffisamment bas pour profiter de l'effet Oberth est une opération TRES couteuse en Dv.
Il ne s'agit surtout pas de simplement réduire ce périhélie en procédant a une énorme acceleration retrograde : ce serait un pur gachis absurde car il va ensuite falloir ré-accelerer dans l'autre sens au périhélie.
Il faut donc modifier la trajectoire orbitale en la faisant passer près du soleil, mais en perdant le minimum d'energie orbitale.
En gros il faut totalement chambouler l'excentricité de l'orbite en touchant le moins possible a son energie.
Ca n'a absolument rien de gratuit et ce serait la mission, de très loin, la plus dispendieuse de Dv de l'histoire, de faire ça.
Si le bénéfice de l'effet Oberth sera ensuite très significatif, il faut payer TRES cher avant de pouvoir en bénéficer.
Dire qu'un vaisseau peut bénéficier de l'effet Oberth presque gratuitement est donc totalement faux : ce serait au préalable la mission la plus couteuse, en impulsion, de l'histoire, afin de créer ce périhélie si bas.
Si on n'a encore jamais fait ça, c'est pas pour rien.

2) la température à ce périhélie
pour pouvoir bénéficier significativement de l'effet Oberth, afin d'augmenter la vitesse de l'engin d'une façon non marginale mais au contraire de façon très importante, il faut que le périhélie soit a seulement quelques diamètres solaires.
Inutile d'expliquer ici les problèmes que ça génère...

Donc non, on ne peut pas dire, en aucun cas, que bénéficier de l'effet Oberth permet a un engin de bénéficier "presque gratuitement" de vitesses importantes permettant de visiter d'autres systèmes stellaire : ça reste extrêmement coûteux en impulsion, plusieurs fois plus que la mission réelle la plus dispendieuse a ce jour (en faisant le calcul partant de l'orbite terrestre et non du sol terrestre).
Je précise car on a vite fait de croire que c'est facile comme tout de bénéficer de cet effet là, alors que c'est exactement le contraire : on en est aujourd’hui strictement incapable sauf pour une fusée absolument monstrueuse avec une charge utile vraiment ridicule et une trajectoire très tarabiscoté a coup d'assistance gravitationnelle.
Tout ceci n'a donc absolument strictement rien de "presque gratuit", il ne faut pas s'y tromper.

[Amanuensis]

Il ne parlait pas du Soleil, mais de n'importe quelle étoile, et surtout n'importe quelles étoiles, les unes derrière les autres.

[Amanuensis]

Si un photon peut avoir une croissance infinie (lorsque l'énergie de la particule est énorme devant son énergie propre)

L'énergie propre d'un photon est (si tant est qu'on la définisse (1)) nulle. Donc son énergie est toujours infinie par rapport à son énergie propre.

(1) Exemple: borne inférieure de l'énergie dans l'ensemble des référentiels inertiels

je trouve sa assez paradoxale c'est pour cela que je te parlais d'un mécanisme de blocage externe.

Toute tentative de voir un photon comme une "particule classique" amène à des paradoxes. Ceux-ci ne viennent pas du photon, mais d'essayer de "forcer" ses propriétés comme étant celles d'une "particule".

[Carcharodon]

Il ne parlait pas du Soleil, mais de n'importe quelle étoile, et surtout n'importe quelles étoiles, les unes derrière les autres.

Tu parles de réaliser une fronde stellaire multiple ?
Je ne te racontes même pas l’occurrence misérable des fenêtres de tir.
Et puis... léger souci... tu t'arrêtes comment une fois arrivé au système stellaire qui te convient ?
Si t'as déjà frondé plusieurs fois, ta célérité va être trop importante pour réussir a t'arrêter sans une colossale accélération rétrograde complémentaire, de plusieurs dizaines, voir plutôt centaines de km/s.

Soyons clair, il y a tout de même de nouveau paradigme de navigation spatiale a inventer pour faire de la fronde stellaire.
Par contre, un simple voyage vers une seule étoile pourrait éventuellement s'envisager avec nos lois et nos compétences actuelles.
Même si ça reste des valeurs absolument considérables en total de Dv.
Plusieurs fois les meilleures performances qu'on a pu faire a ce jour au cours d'un vol réel.
Cependant, les propulsions a très grande ISP (en particulier ionique pour ce cas de figure) font de grand progrès et donnent déjà des résultats intéressants et prometteurs.

Mais l'obstacle technique majeur, c'est surtout la durée de vie des équipements.
Même si on peut envisager un effet Oberth pour envoyer une sonde jusqu’à une étoile proche, la durée du trajet lui sera fatale : elle sera morte à son arrivée.

[Bluedeep]

Et puis... léger souci... tu t'arrêtes comment une fois arrivé au système stellaire qui te convient ?

On a envie de répondre : on fait avec le coco qu'on a pas été obligé d'employer pour l'accélération

Un peu plus sérieusement, il semble me rappeler que dans les réflexions sur Daedalus dans les années 70', l'idée était que en arrivant a proximité du système stellaire à explorer (qui était, si ma mémoire est bonne, l'étoile de Barnard dans le cas de Daedalus), la sonde, dont la vitesse était de 0.10 ou 0.20c, larguait des "sous-sondes" légères plus faciles à ralentir car de moindre masse.

[Zefram Cochrane]

Bonjour,

La vitesse de libération ne s'impose t'elle pas comme une vitesse limite qu'une sonde peut atteindre en utilisant l'effet fronde gravitationnel comme accélérateur naturel?

Cordialement,
Zefram

P.S peut être la vitesse de satellisation.

[Amanuensis]

Comme d'hab, vais-je dire, la notion de vitesse n'a de sens que relativement à quelque chose.

Soit un référentiel R (celui de la Galaxie par exemple), le gain de vitesse par fronde est d'abord limité par la vitesse de l'étoile par rapport à R.

Dans le référentiel de l'astre, la vitesse de la sonde (prise loin de l'astre avant et après) ne change pas en module, elle ne change qu'en direction. Et ce changement de direction est limité (à 180° ?).

[cancerman]

Tu parles de réaliser une fronde stellaire multiple ?
Je ne te racontes même pas l’occurrence misérable des fenêtres de tir.
Et puis... léger souci... tu t'arrêtes comment une fois arrivé au système stellaire qui te convient ?
Si t'as déjà frondé plusieurs fois, ta célérité va être trop importante pour réussir a t'arrêter sans une colossale accélération rétrograde complémentaire, de plusieurs dizaines, voir plutôt centaines de km/s.

Soyons clair, il y a tout de même de nouveau paradigme de navigation spatiale a inventer pour faire de la fronde stellaire.
Par contre, un simple voyage vers une seule étoile pourrait éventuellement s'envisager avec nos lois et nos compétences actuelles.
Même si ça reste des valeurs absolument considérables en total de Dv.
Plusieurs fois les meilleures performances qu'on a pu faire a ce jour au cours d'un vol réel.
Cependant, les propulsions a très grande ISP (en particulier ionique pour ce cas de figure) font de grand progrès et donnent déjà des résultats intéressants et prometteurs.

Mais l'obstacle technique majeur, c'est surtout la durée de vie des équipements.
Même si on peut envisager un effet Oberth pour envoyer une sonde jusqu’à une étoile proche, la durée du trajet lui sera fatale : elle sera morte à son arrivée.

Oui Amanuensis à bien suivi mes propos, en effet je parlais de frondes solaires multiples (en utilisant plusieurs étoiles) mais la question n'est pas tant de savoir si la sonde sera morte ou pas ou si les équipements survivront dans le cadre d'un cas réel, il s'agit dans ce forum d'un simple exercice de pensée.

l'exercice de pensée se rapprochant en rapport avec le forum ( un moyen d'atteindre la vitesse de la lumière ) c'est une réflexion rien de plus ... même si rien ne peut atteindre la célérité bien sur.

Je te rétorquerais également que dans le Projet Daedalus la sonde ne devait pas freiner mais larguer à proximité du systèmes des robots car elle allait bien trop vite pour freiner.

[vanos]

La vitesse de libération ne s'impose t'elle pas comme une vitesse limite qu'une sonde peut atteindre en utilisant l'effet fronde gravitationnel comme accélérateur naturel?

Bonsoir,

Ben non, pourquoi serait-ce le cas ? Le champ gravitationnel apporte une énergie supplémentaire qui augmente la vitesse quelles que soient les vitesses initiale ou finale.

Amicalement.