[Pesanteur artificielle] Pourquoi la rotation est elle une solution ?

[Siegfried91]

Bonjour,

On discutait à table tranquille comme ça avec mes enfants sur le fait que d'aller sur Mars, il faudrait un vaisseau en rotation pour simuler la gravité.
(Oui, je sais mais on n'a pas la télé dans la cuisine alors on cause).

Bon, mais là, tilt. Alors que tout le monde, même les auteurs de SF, même les pointures à la NASA s'accordent à dire "oh ben, si ça tourne, ça fait une pesanteur artificielle et hop". Mon tilt c'est que :

• La gravité est une accélération qui fait la pesanteur.
• Simuler la pesanteur, c'est appliquer une accélération.
• Un truc qui tourne à vitesse constante ... subit en fait une accélération puisque la vitesse change de sens sans arrêt (j'ai lu un peu avant de venir vous embêter).

MAIS

Autant je peux comprendre que la paroi du vaisseau qui rotationne subit une pression de 1g (je pose 1g, c'est moi qui commande), autant moi qui suis dans le vaisseau en apesanteur eh bien, pourquoi diantre irai-je me scotcher à la paroi?

Expérience de pensée.

L'ISS avec un gars qui flotte dedans comme on voit tous grace au webcam se met à pivoter sur elle même jusqu'à atteindre un certain nombre de tour/min pour faire 1g. Pourquoi le gars, lui, tournerait avec (sauf s'il attrape une poignée de la paroi)? hein?

Pour faire plus simple. Vous mettez un drone (au repos) sur un tourniquet et faites tourner le tourniquet, il se passe quoi? Le drone glisse vers l'extérieur de la rotation (force centrifuge) et si rien ne l'arrête (avec une force centripète) zou, il sort du tourniquet. Bon, ça c'est clair, on l'a tous vécu au jardin d'enfant quand Maman disait "tiens toi bien mon chéri", " Oui Maman" et tu parles...

Maintenant, même expérience mais je démarre le drone à quelques centimètres au dessus du tourniquet et je fais tourner le tourniquet. Il se passe quoi? Le drone reste stationnaire et a la gerbe de voir le tourniquet tourner en dessous de lui tout comme mon astronaute à bord de l'ISS qui verrait les parois tourner autour de lui.

Alors? Pourquoi je resterai pendant mon vol bien sagement contre ma paroi du vaisseau? Quelle mystérieuse force me forcerait à y rester collé?
En supposant que je joue le jeu. Je pose mes pieds sur la paroi, le moindre petit saut me "désolidarisait" du système et donc, je vole ... en apesanteur.
Et pas de pesanteur artificielle possible sauf à rester solidaire du système en rotation en restant assis et attendant que ça se passe.

Le film Contact avec Jodi Foster tente de le montrer je pense mais je ne l'ai compris qu'en écrivant cela.
Les gars collent un siège dans la sphère pour qu'elle puisse s’asseoir et surtout, s'attacher car sécurité, sécurité, les boulets d'extraterrestre n'ont même pas pensé à mettre un tabouret dans l'engin, j'te jure...
Oui mais, quand elle part en vadrouille, ça vibre, ça bouge, elle subit les accélérations etc... jusqu'à ce qu'elle ait l'idée de se détacher en voyant sa boussole flotter devant elle en apesanteur. Elle même alors passe en apesanteur et le fauteuil continu de vibrer puisque toujours solidaire de la paroi.
Ce n'est qu'un film et en plus s'ajoute le fait que la sphère change de direction en permanence mais l'idée que j'aborde ici correspond un peu à cela.

voilà, voilà.
donc la question pour résumer c'est :
Dans une roue de hamster qui tourne dans l'espace, si je suis à l'intérieur, pourquoi subirai-je une quelconque pesanteur artificielle?

Merci.
-----

[phys4]

Autant je peux comprendre que la paroi du vaisseau qui rotationne subit une pression de 1g (je pose 1g, c'est moi qui commande), autant moi qui suis dans le vaisseau en apesanteur eh bien, pourquoi diantre irai-je me scotcher à la paroi?

L'ISS avec un gars qui flotte dedans comme on voit tous grace au webcam se met à pivoter sur elle même jusqu'à atteindre un certain nombre de tour/min pour faire 1g. Pourquoi le gars, lui, tournerait avec (sauf s'il attrape une poignée de la paroi)? hein?

Bonjour, dans un vaisseau en rotation, vous pouvez très bien vous mettre au centre et vous trouvez en apesanteur. C'est comme si vous aviez accès au centre de la Terre, et que vous vous mettez au milieu.
Ne pas oublier que dans le vaisseau le gaz sera entrainé par les parois et finira par entrainer en rotation tous les objets flottants.

Maintenant, même expérience mais je démarre le drone à quelques centimètres au dessus du tourniquet et je fais tourner le tourniquet. Il se passe quoi? Le drone reste stationnaire et a la gerbe de voir le tourniquet tourner en dessous de lui tout comme mon astronaute à bord de l'ISS qui verrait les parois tourner autour de lui.

Le drone s'appuie sur l'air qui ne tourne pas avec le tourniquet.

En supposant que je joue le jeu. Je pose mes pieds sur la paroi, le moindre petit saut me "désolidarisait" du système et donc, je vole ... en apesanteur.
Et pas de pesanteur artificielle possible sauf à rester solidaire du système en rotation en restant assis et attendant que ça se passe.

Un petit saut ne vous enlèvera pas votre vitesse tangentielle et vous "retomberait" rapidement. Une expérience possible dans un vaisseau en rotation consiste à courir dans le direction de rotation : dans le même sens votre "pesanteur" augmente, en sens contraire elle diminue et peut même s'annuler. auquel cas vous flottez, le temps que la résistance de l'air vous ramène sur la paroi.

[Matmat]

Bonjour, dans un vaisseau en rotation, vous pouvez très bien vous mettre au centre et vous trouvez en apesanteur. C'est comme si vous aviez accès au centre de la Terre, et que vous vous mettez au milieu.
Ne pas oublier que dans le vaisseau le gaz sera entrainé par les parois et finira par entrainer en rotation tous les objets flottants.

Le drone s'appuie sur l'air qui ne tourne pas avec le tourniquet.

Un petit saut ne vous enlèvera pas votre vitesse tangentielle et vous "retomberait" rapidement. Une expérience possible dans un vaisseau en rotation consiste à courir dans le direction de rotation : dans le même sens votre "pesanteur" augmente, en sens contraire elle diminue et peut même s'annuler. auquel cas vous flottez, le temps que la résistance de l'air vous ramène sur la paroi.

Utiliser l'air dans ces explications me parait anti-pédagogique ( peut amener à croire que ça ne resterait pas valable dans le vide )

[phys4]

En effet ce n'est pas très pédagogique, c'est seulement physique.
Supprimer l'air c'est comme supprimer les forces de frottement : vous pouvez imaginer une paroi parfaitement lisse, qui n'entraine aucun objet : sa rotation n'aura aucune importance.


Les forces de frottement jouent quand même un rôle essentiel. Donc, quand on parle de rotation, il faut supposer que tout est entrainé par la rotation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

Vu qu'on parle de vitesses de rotation assez lentes pour des raisons évidentes (physiques et physiologiques), êtes vous sur que le frottement de l'air soit si important ? Notamment comparé au frottement contre le sol/paroi qui n'a pas de raison d'être en téflon ?

[phys4]

L'auteur a considéré une accélération de 1g, c'est beaucoup pour considérer des vitesses lentes, si vous prenez un vaisseau de forme torique de 100M de rayon, il faudra courir à 100 km/h à contresens pour annuler l'effet centrifuge et se trouver en apesanteur. En plus dans un vaisseau torique, vous ne pourrez pas aller au centre.

Si vous prenez un vaisseau cylindrique, de 10m de rayon par exemple, vous aurez alors une vitesse périphérique de 35 km/h, il sera possible d'aller au centre, mais cela demandera un certain effort et pas un simple petit saut.

[pm42]

Le vaisseau n'a pas besoin d'être un tore : 2 parties de même poids reliées par un cable assez long permettent d'avoir une rotation lente. Ce qui éviterait un vaisseau de 10m où la différence d'accélération entre la tête et les pieds d'un humain poserait de nombreux problèmes.

Sinon, l'auteur n'a je pense pas conscience des vitesses impliquées...

Mais tout cela ne répond pas à la question de l'influence du frottement l'air.

[Siegfried91]

Bonjour,

Ok pour mon drone. Ca ne marche pas car pas en milieu confiné. mais c'était pour l'exemple.
Par contre, avec l'air, ce n'est pas évident de saisir que les molécules d'air ne se comporteront pas comme moi en fait. Les frottements me paraissent bien léger.

Ceci dit, pour en avoir le coeur net, j'ai rempli un verre d'eau, mis une miette dedans et fait tourner le verre (pas trop vite) quelques secondes et quand j'arrête le verre, l'eau continu de tourner (avec la miette). Donc, oui les molécules d'eau sont liées à la paroi du verre et comme toutes les molécules d'eau sont liées entre elle, ça tourne. Mais pour l'air qui va donc se comporter comme l'eau dans mon verre, je suppose que j'arriverai à nager à contre courant non? bref, en gros je ne dois pas être trop emporté car le déplacement d'air ne sera pas assez puissant. Une simple brise à mon avis. Surtout si les dimensions dudit vaisseau sont grandes.

Le pire dans tout ça, c'est que si l'air se plaque sur la paroi, la pression va augmenter sur la paroi et au centre, l'air va se raréfier? Bon, à 1g, c'est anecdotique.

Merci en tout cas.

[phys4]

Mais pour l'air qui va donc se comporter comme l'eau dans mon verre, je suppose que j'arriverai à nager à contre courant non? bref, en gros je ne dois pas être trop emporté car le déplacement d'air ne sera pas assez puissant. Une simple brise à mon avis. Surtout si les dimensions dudit vaisseau sont grandes.

Les exemples précédents indiquent les vitesses du vent à considérer. La vitesse est d'autant plus grande que le vaisseau est plus grand.
L'exemple donné de deux petits vaisseaux reliés par un câble est intéressante : plus question d'échapper à la pesanteur artificielle, et sans faire appel aux frottements.

Le pire dans tout ça, c'est que si l'air se plaque sur la paroi, la pression va augmenter sur la paroi et au centre, l'air va se raréfier? Bon, à 1g, c'est anecdotique.

Oui c'est anecdotique, il faut plus de 100m pour avoir une différence significative. Donc dans un cylindre de 10m de rayon, la différence de pression entre le centre et le bord est minime.

[Siegfried91]

Merci Phys4.

Donc, point de frottement, point de pesanteur artificielle. Je serai donc comme une brindille dans un tourbillon. Effectivement, je ne me rend pas compte de la vitesse à mettre en jeu.
Je suppose qu'on parle de vitesse angulaire donc, oui, plus le vaisseau est grand, plus ça va vite mais moins l'effet de rotation se fait sentir et le gradient de pesanteur encore moins.
Merci pour ces explications.

[phys4]

Donc, point de frottement, point de pesanteur artificielle. Je serai donc comme une brindille dans un tourbillon. Effectivement, je ne me rend pas compte de la vitesse à mettre en jeu.

Attention à ne pas confondre : ce ne sont les frottements qui provoquent la pesanteur artificielle, c'est uniquement la rotation. Les frottements ne font que lier les composants du vaisseau.
L'exemple de deux petits vaisseaux attachés par un câble et tournant autour du point milieu est significatif : même avec le vide dans les cabines, aucun objet ne peut échapper à la pesanteur.

Je suppose qu'on parle de vitesse angulaire donc, oui, plus le vaisseau est grand, plus ça va vite mais moins l'effet de rotation se fait sentir et le gradient de pesanteur encore moins.

Non il ne s'agit pas de vitesse angulaire, mais de vitesse tangentielle : pour obtenir une pesanteur g, autour d'un rayon R, il faut une vitesse V² = g*R
la vitesse angulaire diminue avec la taille du vaisseau pour g donné.
C'est exact pour le gradient de pesanteur, mais je ne pense pas qu'il soit gênant. Si je reprends l'exemple du cylindre de rayon 10m, un astronaute situé sur le bord, vivrait comme s'il était dans un immeuble de 60 m de long, rebouclé sur lui-même. L'effet de rotation ne serait pas sensible, car il faut aller assez vite pour faire varier la pesanteur.
Cette pesanteur diminuerait à chaque étage.

[Siegfried91]

Bonjour,

Attention à ne pas confondre : ce ne sont les frottements qui provoquent la pesanteur artificielle, c'est uniquement la rotation. Les frottements ne font que lier les composants du vaisseau.

Oui, je pense avoir compris que c'est le mouvement qui favorise la pesanteur artificielle sur le vaisseau et que les frottements de l'air sur la paroi entraînent tout ce qu'il y a dedans dans un magnifique vortex comme dans l'exemple de mon verre. Mais nous somme dans un système en rotation car dans l'exemple suivant :

L'exemple de deux petits vaisseaux attachés par un câble et tournant autour du point milieu est significatif : même avec le vide dans les cabines, aucun objet ne peut échapper à la pesanteur.

Là, c'est plus simple à comprendre car il ne peut y avoir de point fixe "hors mouvement" dans la cabine. donc on est obligé de tourner avec elle car le centre de rotation est en dehors de la cabine. c'est comme un caillou attaché à une ficelle. La ficelle tourne donc le caillou aussi. Mais si le caillou n'est pas dans la boucle? En gros, si je fais une sortie par exemple dans l'espace, positionné le long du câble (sans le tenir) et que mon collège démarre la rotation de l'ensemble, je ne subirai pas la pesanteur et je verrai l'ensemble tourner.

=> Ce que j'essais de comprendre en fait. C'est que toute force appliquée à un système composé s'applique sur chaque composant du système. C'est vrai dans une voiture, quand elle démarre, les occupants partent avec. Par contre, la belle mère restée sur le trottoir, elle, reste où elle est (oui, je sais je fais de la science fiction, les belle-mères restent une composante à part entière du système couple mais c'est un autre sujet).

Et c'est pareil pour les deux vaisseaux attachés par un câble, l'occupant n'a pas d'autre choix que de "suivre" le démarrage.

Par contre, dans le cas du vaisseau en rotation, si je décide de ne pas toucher la paroi, je reste hors du système et rotation et reste un observateur libre de regarder l'ensemble tournoyer autour de moi. C'est juste une question de référentiel. "Donnez moi un point fixe dans l'univers ..." disait l'autre, eh bien, là, j'en ai un dans mon vaisseau. Mais je ne prenais pas en compte les frottements qui ne m'apparaissaient pas si important.

Avec V² = g*R, pour 100 m de rayon, je comprends que 100m/s (soit 360km/h) ça me défrise et que je sois emporté avec le "vent".
En restant par contre bien au centre du vaisseau en rotation (dans l'oeil du cyclone en somme) je devrais m'en sortir?

Par contre, le terme pesanteur est bien ici artificielle car ce n'est pas une quelconque gravité de la paroi en rotation qui nous "attire" mais bien la force du vent qui nous plaque?

Non il ne s'agit pas de vitesse angulaire mais de vitesse tangentielle : pour obtenir une pesanteur g, autour d'un rayon R, il faut une vitesse V² = g*R

Au temps pour moi, problème de notion.

En tout cas, merci pour l'échange. C'est vrai que ces notions datent un peu pour moi. Je regrette le temps où j'étais étudiant et où je jouais avec les équations. Aujourd'hui, j'ai bien perdu...

[phys4]

Par contre, dans le cas du vaisseau en rotation, si je décide de ne pas toucher la paroi, je reste hors du système et rotation et reste un observateur libre de regarder l'ensemble tournoyer autour de moi. C'est juste une question de référentiel. "Donnez moi un point fixe dans l'univers ..." disait l'autre, eh bien, là, j'en ai un dans mon vaisseau. Mais je ne prenais pas en compte les frottements qui ne m'apparaissaient pas si important.

Pour un vaisseau, dont le centre est accessible, rien ne vous empêche de vous mettre au centre et de regarder tourner l'ensemble autour de vous. Il n'est pas nécessaire de descendre en route.

Avec V² = g*R, pour 100 m de rayon, je comprends que 100m/s (soit 360km/h) ça me défrise et que je sois emporté avec le "vent".
En restant par contre bien au centre du vaisseau en rotation (dans l'oeil du cyclone en somme) je devrais m'en sortir?

C'est bien cela sauf que pour l'équation cela fait g*R = 1000 donc V = 31,6 m/s donc 114 km/h que j'avais grossièrement arrondi à 100. Un peu rouillé pour les équations ?

Par contre, le terme pesanteur est bien ici artificielle car ce n'est pas une quelconque gravité de la paroi en rotation qui nous "attire" mais bien la force du vent qui nous plaque?

Attention c'est là que commence la confusion. Pour un observateur debout sur la paroi, il n'y a pas de vent relatif et tous ses organes se trouvent en accélération identique donc il a rigoureusement la même impression que sur le sol terrestre.
Il est important de comprendre le petit saut d'un observateur : je suppose que dans le vaisseau de rayon R et vitesse tangentielle V l'observateur se donne une impulsion vers le centre v, il parcourt alors un segment de droite pour un observateur ne tournant pas qui rejoint la paroi un peu plus loin.
La hauteur relative de ce sauteur vaut approximativement
h = v*t - (V² + v²) *t² / (2R)
pour un observateur sur la paroi c'est pratiquement un arc de parabole avec l'accélération (V² + v²) /R donc si v << V on retrouve un g relatif V²/R

Le sauteur se trouve en apesanteur le temps de son saut, exactement comme sur Terre, si vous sautez, vous êtes en apesanteur la durée de votre saut.
On remarquera que le sauteur dans le vaisseau retombe un peu loin que son point de départ, car il parcourt une corde du cercle alors qu'un observateur voisin sur la paroi parcourt un arc à vitesse légèrement inférieure. Cet écart n'est pas accompagné d'un effet de chasse à la retombée, car le sauteur a exactement la vitesse tangentielle initiale au point de chute.

[Amanuensis]

Pas mal de confusions conceptuelles dans cette discussion.

La pesanteur est une notion relative à un référentiel.

Quelqu'un qui saute sur Terre ne se trouve pas en apesanteur! On se demande bien pourquoi il retomberait. Dans le référentiel terrestre, il subit la pesanteur correspondant à ce référentiel tout le long de son mouvement, ce qui permet de calculer ce mouvement.

Lors du saut il se retrouve en chute libre. Et s'il choisit comme référentiel un où il est immobile, alors il est en apesanteur par rapport à ce référentiel là.

De même, dans une station dans l'espace en rotation, il ne faut pas confondre la pesanteur dans le référentiel de la station, et la pesanteur dans le référentiel non tournant de chute libre de la station.

La pesanteur dans le référentiel de la station ne dépend pas du tout des frottements, et un objet initialement immobile dans le référentiel de la station mais sans contact avec le sol "subit" la pesanteur, au sens où il faut la prendre en compte pour calculer le mouvement dans ce référentiel. En pratique, il tombe (verticalement au début, mais pas ensuite, à cause de l'accélération de Coriolis).

Dans le référentiel de chute libre non tournant, la pesanteur est nulle partout en première approximation (loin de tout corps céleste). Un immobile dans ce référentiel sera vu dans le référentiel tournant comme "suivant une orbite", réduite à un point dans le cas particulier de l'axe de rotation. En particulier, tout près de la paroi intérieure mais sans la toucher (et en supposant le vide d'air), il sera vu dans le référentiel tournant comme "volant" très vite au-dessus du "sol". Il subit dans ce référentiel la pesanteur correspondante, mais ne tombe pas parce que la pesanteur "statique" (la différence d'accélération centrifuge) est compensée par l'accélération de Coriolis.

Bref, le point conceptuel essentiel est que la pesanteur est une notion relative. La gravitation est absolue en classique, c'est la pesanteur dans les référentiels inertiels. Dans les référentiels non inertiels la pesanteur est la somme de la gravité et des accélérations d'entraînement, ces dernières dépendant du référentiel.

[Siegfried91]

Ok, ok, je vois que je ne suis pas près de bosser à la NASA.
Merci en tout cas des éclairages

[Ray133]

Bonjour,
J'ai déjà vu dans une fête foraine il y a un moment, des motards qui tournaient sur la paroi d'un cylindre complètement à l'horizontale.
Au lieu que la paroi tourne, là c'est eux mêmes et ils atteignent la vitesse suffisante grâce à leur moto.
J'en ai aussi vu dans des boules et là ils dépassaient l'horizontale, voire la tête complètement en bas (à la télé dans un cirque ça).
Du coup ils doivent lutter contre le frottement de l'air et contre la gravité terrestre.
L'air, à mon avis de novice confirmé, n'a pas grand chose a voir avec cette gravité artificielle qui s'arrête avec les moteurs des motos.

Imaginons un cylindre dans l'espace, un cosmonaute avec sa moto électrique suffisamment puissante pourrait ressentir les effets de l'apesanteur.
Et remettre quelques organes à leurs places peut être.
Je pense, peut être à tort, que cela marcherait même dans le vide, sans air. (par déduction puisque l'air est un frein sur terre)

[vanos]

La rotation n'est pas une solution pour créer de la gravité, si petite soit-elle, sinon il y a bien longtemps qu'on y aurait eu recours, la roue de Von Braun n'a jamais été construite ni même envisagée.
Il faut simplement signaler que lors des missions Apollo, le "train lunaire" à l'aller comme au retour tournait lentement sur lui-même selon l'axe de direction (nez-moteur du moule de service) pour éviter des problème de surchauffe des côtés exposés au Soleil.

[Carcharodon]

Une grande roue, c'est compliqué à construire, et c'est cher.
Par contre, deux modules séparés par une tringlerie, ça permet de les écarter significativement (pour éviter les différences de gradient entre les pieds et la tête) et ça permettrait d'avoir 1g, facilement, dans les deux modules.
Le truc complexe étant de les déployer une fois le voyage entamé et de les rassembler une fois le voyage terminé.
La mise en rotation de l'ensemble, c'est facile, avec des petites motorisations.
Après, faut quand même surveiller l'évolution des masses, mais a part les ergols consommés, rien ne bouge de ce coté (on ne jette rien par dessus bord).

C'est envisageable ces modules "tringlés" en rotation.
Et c'est la solution la moins onéreuse, en plus d'être la plus faisable techniquement, a mon sens.

Personnellement, je pense tout de même que c'est sur ce point (la gravité artificielle) que résident les plus grands obstacles a un voyage martien, pas sur la question de l'irradiation des équipages.
Car cette irradiation peut être maîtrisée avec des boucliers actifs et passifs (blindage de polypropylène et bouclier électromagnétique).

Et dans tout les cas, on ne peut pas envisager de faire voyager un équipage en impesanteur pendant 8 mois avant de les faire bosser sur mars.
Encore pire au retour sur terre après 2 ans et demi, ou ils seront devenus des légumes, même en étant resté un an sur mars a 1/3 de gravité, et le reste du temps (16 mois de voyage, 2 X 8 mois) en impesanteur.
Ils risquent tout simplement de mourir (crise cardiaque le plus probable).

En résumé, soit on raccourci le voyage (propulsion ionique) soit on leur offre de la gravité artificielle, sinon le voyage vers mars ne pourra pas se faire.
Raccourcir le voyage étant de loin la meilleure solution (exposition aux rayonnement plus courte, et période d'impesanteur acceptable pour éviter une trop forte dégénérescence musculo-squelettique en l’absence de gravité artificielle).

[vanos]

C'est envisageable ces modules "tringlés" en rotation.
Et c'est la solution la moins onéreuse, en plus d'être la plus faisable techniquement, a mon sens.

Non, même comme cela, ça pose les mêmes problèmes que la roue, par exemple disons une trigle de 200 m de long (donc un rayon de 100 m), le gradient de gravité reste, un homme de 1.80 m aura les pieds à 1 g et la tête à 0.982 g, bref les pieds gonflés et de sérieux maux de tête.
Les télécommunications avec la Terre difficiles et les corrections de trajectoires, un casse-tête; les éventuels travaux extra-véhiculaires dangereux et lourds puisque la gravité est revenue, si on lâche prise, on sera envoyé dans le vide comme avec une fronde sans aucune chance de rattrapage.

[Amanuensis]

un homme de 1.80 m aura les pieds à 1 g et la tête à 0.982 g, bref les pieds gonflés et de sérieux maux de tête.

Les pieds gonflés seraient dus au 1 g, pas à la différence entre le haut et le bas.

Ce qui fait descendre vers les pieds, c'est la pesanteur, pas la différence de pesanteur.

les éventuels travaux extra-véhiculaires dangereux et lourds puisque la gravité est revenue, si on lâche prise, on sera envoyé dans le vide comme avec une fronde sans aucune chance de rattrapage.

Là, c'est un point sérieux. Travailler au plafond sans plancher pour y mettre un escabeau, c'est difficile. Mais mettre un plancher temporaire serait une solution à examiner. Pendu par des cordes, par exemple. Comment font les peintres en bâtiments, ou les laveurs de carreaux?

[Ray133]

Puisque la gravité est si importante pour la santé serait-il possible de mettre en gravité artificielle les astronautes pendant leur période de sommeil.
Il n'y a plus de gradient pieds/tête et comme sur terre le corps est allongé pendant ce temps de repos et de récupération.
Un peu comme un berceau la rotation serait progressive et la micro gravité suffisante pour assurer une bonne récupération des organes sensibles.
Cela demande beaucoup moins d'espace et réduit le matériel nécessaire.
Mais cela est-il suffisant pour que les cosmonautes garde une bonne forme physique ?
Les os en particulier ne seraient pas sollicités pendant ces périodes de sommeil gravitationnel.

[vanos]

Ce qui fait descendre vers les pieds, c'est la pesanteur, pas la différence de pesanteur.

Si justement, c'est la différence de pesanteur (0.18 g) qui feront gonfler les pieds le cœur n'est pas prévu pour cela.

[Carcharodon]

Non, même comme cela, ça pose les mêmes problèmes que la roue, par exemple disons une trigle de 200 m de long (donc un rayon de 100 m), le gradient de gravité reste, un homme de 1.80 m aura les pieds à 1 g et la tête à 0.982 g, bref les pieds gonflés et de sérieux maux de tête.
Les télécommunications avec la Terre difficiles et les corrections de trajectoires, un casse-tête; les éventuels travaux extra-véhiculaires dangereux et lourds puisque la gravité est revenue, si on lâche prise, on sera envoyé dans le vide comme avec une fronde sans aucune chance de rattrapage.

100m ?
je pensais plus au kilomètre qu'a seulement 100m.
on est dans le vide spatial, aucune différence entre les éloigner de 100m et d'1 km.
Et aucun souci de gradient avec une séparation d'1km.

Les comms avec la terre difficiles ?
Tu ne dis pas plus haut que les capsules Apollo tournaient sur elles même ?
elles ont eu des problèmes de com ?
pas à ma connaissance, excepté lors du déploiement de l'antenne haut gain.
et puis il suffit de mettre une parabole sur les deux cotés pour regler le problème.

maintenant abordons les problèmes de manœuvre :
La position de la MCC cad middle course correction (il n'y en a besoin que d'une avec mars) est anticipée dès la sortie de la SOI terrestre et ça laisse ~4 mois avant de devoir regrouper l'ensemble a un moment précis pour l'effectuer (quelques secondes de burn seulement) avant de les redeployer.
rien de véritablement sorcier.

Travaux extra véhiculaires ?
il n'y en a pas besoin lors d'un tel voyage.
et s'il y a besoin : on replie et on annule toute rotation.
Mais s'il y en a besoin c'est qu'il y a un problème imprévu et grave.
Du genre qui aurait condamné la mission d'une capsule comme celle d'Apollo par exemple, car ils n'avaient pas la possibilité de sortir en vol de transit (sans avoir a decrocher le LEM et condamner la mission d'office).

Non, le seul vrai problème technique, que je n'aborde pas plus haut, c'est le retour : plus du tout les mêmes masses qu'a l'aller en repartition SI on envoie une seule mission qui a tout (y compris le lander).
donc il faudrait coupler ça avec une mission automatisée qui enverrait le lander en orbite martienne au préalable afin d'effectuer un rdv en orbite martienne.
Tout a fait réalisable, les rdv orbitaux sont maîtrisés depuis plus de 50 ans (... chez les américains et soviétiques en tout cas).
et c'était même le principe des missions Apollo, la seule différence c'est qu'ils emmenaient tout en un seul package, car ils n'avaient pas besoin d'avoir de la gravité artificielle pour un si court périple.

Donc une mission préalable automatisée avec le lander, suivie d'une mission avec seulement l'engin de transit interplanétaire habité, capable de faire l'aller/retour.

[vanos]

je pensais plus au kilomètre qu'a seulement 100m.
on est dans le vide spatial, aucune différence entre les éloigner de 100m et d'1 km.
Et aucun souci de gradient avec une séparation d'1km.

C'est encombrant pour rouler 1 km de câble.

Les comms avec la terre difficiles ?
Tu ne dis pas plus haut que les capsules Apollo tournaient sur elles même ?
elles ont eu des problèmes de com ?
pas à ma connaissance, excepté lors du déploiement de l'antenne haut gain.
et puis il suffit de mettre une parabole sur les deux cotés pour regler le problème.

Les missions Apollo n'en avaient pas vraiment besoin sauf pour le haut débit et alors on stoppait la rotation; Apollo XIII s'en est passé aux moments les plus critiques.[/QUOTE]

maintenant abordons les problèmes de manœuvre :
La position de la MCC cad middle course correction (il n'y en a besoin que d'une avec mars) est anticipée dès la sortie de la SOI terrestre et ça laisse ~4 mois avant de devoir regrouper l'ensemble a un moment précis pour l'effectuer (quelques secondes de burn seulement) avant de les redeployer.
rien de véritablement sorcier.

Il faut prévoir il faut prévoir l'imprévu quand il y a des vies à bord.

Travaux extra véhiculaires ?
il n'y en a pas besoin lors d'un tel voyage.
et s'il y a besoin : on replie et on annule toute rotation.
Mais s'il y en a besoin c'est qu'il y a un problème imprévu et grave.
Du genre qui aurait condamné la mission d'une capsule comme celle d'Apollo par exemple, car ils n'avaient pas la possibilité de sortir en vol de transit (sans avoir a decrocher le LEM et condamner la mission d'office).

Si, c'était possible au cas où... Apollo VII et Apollo IX avaient une sortie extra-véhiculaire prévue et effectuée.

[Carcharodon]

C'est encombrant pour rouler 1 km de câble.

non, pas vraiment, sais-tu combien de milliers de kilomètres de câble embarque un poseur de cable ?
et la le cable n'aura besoin de faire qu'une toute petite partie de la section d'un cable sous marin.
franchement 1km de cable, c'est vraiment pas un problème.

Les missions Apollo n'en avaient pas vraiment besoin sauf pour le haut débit et alors on stoppait la rotation; Apollo XIII s'en est passé aux moments les plus critiques.

Dans tout les cas de figure, la communication ne sera pas du tout un problème, que ça tourne ou non.
Le seul problème c'est qu'il n'y aura évidemment pas de communication synchronisée a cause du délais de transmission / reception, donc pas de communication directe.

Il faut prévoir il faut prévoir l'imprévu quand il y a des vies à bord.

comme je dis au dessus : tu replies avant d'opérer.

Si, c'était possible au cas où... Apollo VII et Apollo IX avaient une sortie extra-véhiculaire prévue et effectuée.

effectivement c'était possible, moyennant le fait de revêtir une combinaison spatiale, et de préparer l'astronaute.
délai : 1H30 minimum.
C'est quelque chose qui ne se fait pas du tout dans l'urgence quoi, et rien ne s'oppose au fait de pouvoir le faire dans la configuration que je décris.

Je ne vois donc pas d'obstacles dans ce que tu décris.
On a jamais dit qu'un voyage martien se faisait facilement non plus, sinon, ça serait déjà fait.
Ça n'empêche pas le fait que ça soit réalisable, même avec notre niveau technologique actuel, d'aujourd'hui en 2015, sans avoir a attendre de découvrir d'autres trucs qu'on ne connaissent pas encore.
Que ce soit au niveau de la protection anti radiation comme de la gravitation artificielle.

[phys4]

L'air, à mon avis de novice confirmé, n'a pas grand chose a voir avec cette gravité artificielle qui s'arrête avec les moteurs des motos.

Imaginons un cylindre dans l'espace, un cosmonaute avec sa moto électrique suffisamment puissante pourrait ressentir les effets de l'apesanteur.
Et remettre quelques organes à leurs places peut être.
Je pense, peut être à tort, que cela marcherait même dans le vide, sans air. (par déduction puisque l'air est un frein sur terre)

Bonjour, rien d'étonnant dans tout cela, mais l'air ne joue aucun rôle pour la pesanteur.
J'ai signalé plusieurs fois, que ce n'est qu'un effet de frottement, mais le message a du mal à passer.

[vanos]

non, pas vraiment, sais-tu combien de milliers de kilomètres de câble embarque un poseur de cable ?
et la le cable n'aura besoin de faire qu'une toute petite partie de la section d'un cable sous marin.
franchement 1km de cable, c'est vraiment pas un problème.

C'est vraiment du n'importe quoi, un navire poseur de câbles est un gros bateau lourd de plus de 10.000 tonnes dont les soutes sont occupées au trois quart par les fameux câbles, rien à voir avec une petite cabine spatiale où la place est ultra-limitée, une bobine d'un câble de un kilomètre est une surcharge en poids et en volume prohibitif.
Il y a aussi un autre risque, comment empêcher que les cabines tourner (dû aux mouvement des passagers) sur l'axe du câble provoquant des tensions nuisibles sur le fameux câble.

[Bluedeep]

effectivement c'était possible, moyennant le fait de revêtir une combinaison spatiale, et de préparer l'astronaute.
délai : 1H30 minimum..

Mais ca invalide ta remarque supra

car ils n'avaient pas la possibilité de sortir en vol de transit (sans avoir a decrocher le LEM

car les sorties ont eu lieu avec le LEM accroché dans le cas Apollo 9 (en revanche, je ne vois pas du tout à quelle EVA fait allusion Vanos concernant Apollo 7 )

[minushabens]

Tiens puisque certains ici ont l'air d'être capables de faire ce calcul, dans le film de Kubrick 2001 il y a une station orbitale pourvue d'une "gravité artificielle" reposant sur ce principe. Chaque fois que j'ai vu ce film, j'ai trouvé qu'elle ne tournait pas assez vite. Est-ce que mon intuition est correcte? (pour ceux qui se souviennent du film).

[illusionoflogic]

@minushabens, voir le sujet juste dessous, le Crowd Funfing ... etc ; première impression sur la première pièce jointe de Gilgamesh.