Voyages intergalactiques

[Garion]

Après avoir vu un (très mauvais) documentaire sur le voyage interstellaire sur la chaine DiscoveryHD, malgré de nombreuses fautes et imprécisions, il y a un point qui m'a marqué, ils expliquaient qu'une arche (du type de celle de Gilgamesh) équipée d'une voile solaire pourrait atteindre 30% de la vitesse de la lumière si on plaçaient dans l'espace un laser alimenté par le soleil.
Je me demandais d'une part, si le calcul ayant aboutit à cette valeur pouvait être valide, et d'autre part si il était techniquement possible de créer un laser à partir de la lumière du soleil sans passer par une conversion photovoltaïque => électricité => laser, c'est à dire en "redressant" les photons du soleil.
Merci d'avance pour vos réponses.
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[papy-alain]

Après avoir vu un (très mauvais) documentaire sur le voyage interstellaire sur la chaine DiscoveryHD, malgré de nombreuses fautes et imprécisions, il y a un point qui m'a marqué, ils expliquaient qu'une arche (du type de celle de Gilgamesh) équipée d'une voile solaire pourrait atteindre 30% de la vitesse de la lumière si on plaçaient dans l'espace un laser alimenté par le soleil.
Je me demandais d'une part, si le calcul ayant aboutit à cette valeur pouvait être valide, et d'autre part si il était techniquement possible de créer un laser à partir de la lumière du soleil sans passer par une conversion photovoltaïque => électricité => laser, c'est à dire en "redressant" les photons du soleil.
Merci d'avance pour vos réponses.

Le problème est que quand tu seras à quelques centaines d'UA du Soleil, ce que tu capteras comme énergie sera vraiment minime.

[Gilgamesh]

Après avoir vu un (très mauvais) documentaire sur le voyage interstellaire sur la chaine DiscoveryHD, malgré de nombreuses fautes et imprécisions, il y a un point qui m'a marqué, ils expliquaient qu'une arche (du type de celle de Gilgamesh) équipée d'une voile solaire pourrait atteindre 30% de la vitesse de la lumière si on plaçaient dans l'espace un laser alimenté par le soleil.
Je me demandais d'une part, si le calcul ayant aboutit à cette valeur pouvait être valide, et d'autre part si il était techniquement possible de créer un laser à partir de la lumière du soleil sans passer par une conversion photovoltaïque => électricité => laser, c'est à dire en "redressant" les photons du soleil.
Merci d'avance pour vos réponses.

@papy : on se place dans le cas d'une voile photonique, et non solaire, au sens où c'est un laser alimenté par le Soleil (ou par ce qu'on veut) et non le rayonnement solaire lui même, qui pousse la voile. Dans ce cas on peut focaliser le rayonnement et obtenir une bien meilleure densité surfacique d'énergie incidente.

J'avais fait le calcul et j'aboutissais au fait que pour 20 Gt de masse de structure + carburant de freinage, il fallait concentrer environ 1000 fois l'intensité de la constante solaire sur une surface équivalente au quart de la France pour obtenir le même résultat que les moteurs à fusion avec un rapport de chargement de l'ordre de 1 (masse carburant ~ masse de structure) soit ~1 à 2% de c.



La propulsion photonique nécessite une source laser postée éclairant fortement la voile (plusieurs milliers de constantes solaires) afin de créer la propulsion. L'intérêt est de n'avoir à embarquer que le carburant de freinage. La surface doit être parfaitement réflechissante pour ne pas être évaporée par la puissance reçue. Et l’Arche dépend alors d’une source externe qu’elle ne contrôle pas.


Je me souviens lire dans la littérature des estimations limites à 0,1 c pour une voile photonique ; 0,3 c ça me semble vraiment très ambitieux.

A ce niveau il y a trois facteurs limitant très simples, au niveau de la voile : la masse surfacique, le pouvoir réfléchissant et la température limite de fonctionnement. Dans l'idéal, on a une voile dont l'épaisseur ne dépasse pas quelques diamètres atomiques, dont le pouvoir réfléchissant est le plus proche concevable de 1 et capable de supporter des températures élevées sans s'évaporer sous l'effet du flux incident. Au niveau laser il faut mettre la plus grosse patate possible pour accélérer la structure avant que la divergence du faisceaux avec la distance ne se traduise par une déperdition d'énergie trop grande. Plus une contrainte de pointage assez drastique, mais qui est "simplement" technologique.

Donc, dans l'idéal on fait un peut ce qu'on veut, c'est un choix d'hypothèse technologique. La difficulté étant d'être réaliste, en l'occurrence il me semble qu'on en est assez loin si je le rapporte à mes petits calculs initiaux.

[Garion]

Ok, merci pour la réponse, ça ne m'étonne pas beaucoup qu'ils étaient été trop ambitieux dans les prédictions étant donné qu'il y avait des erreurs monumentales dans ce documentaire. Par exemple, ils disaient que sans laser, une fois qu'on serait trop loin pour que la poussée du soleil soit suffisante, l'arche se mettrait à ralentir (ils l'ont même dit deux fois pour être sur qu'on comprenne).

Mais sur ma question sur le fait qu'on puisse "redresser" le rayonnement solaire pour en faire un laser plutôt que de passer par une conversion phtovoltaïque => électricité => laser, c'est possible ?
Merci d'avance.

[Gilgamesh]

Non effectivement, je ne connais aucun moyen concevable de rendre un rayonnement thermique cohérent sans pertes essentielles.

[Garion]

Ok, merci pour ces réponses. Il ne valait vraiment pas grand chose alors ce documentaire.