Une immense voile solaire va très vite dans l’espace, y a-t-il une résistance ?

[daniel100]

Bonjour à tous,

Je me doute bien, que mon raisonnement est très « terre-à-terre », mais tant pis, je me lance quand même.

Une immense voile solaire (peut importe ce qu'elle capte) qui va à 0.1 c (par exemple), ne va-t-elle pas subir les frottements du vide spatial ?

Frottement provenant des quelques atomes au m^3 (et de la matière noire), qui, percutés sur toute la surface de la voile, pourraient à 0.1 c être un frein considérable, surtout pour une voilure de plusieurs milliers de km² (a priori pas inconcevable).

Il y a un petit calcul qui serait intéressant à faire (enfin peut-être !) :

Avec, disons, une voilure de 10000 km2, combien de masse (d’atomes) sera t-il déplacé en une seconde à 0.1c, à raison de 10 atomes (pourquoi pas) au m3 ?

Merci,
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[daniel100]

Et tous les champs et fluctuations quantiques, peuvent-ils freiner la voile ?

Quitte à poser une question débile, autant le faire bien !

[Gilgamesh]

Il y a un petit calcul qui serait intéressant à faire (enfin peut-être !) :

Ben... Fais le. Où est la difficulté ?

Tu pars de la densité du milieu interstellaire (~ 1 proton/cm3) et tu calcules en 1 seconde quelle est la masse interceptée par la voile.

Bien entendu la matière noire ne compte pour rien, sa section efficace étant nulle. Rien non plus à prendre en compte au niveau des champs quantiques.

[daniel100]

Bonjour,

Mon calcul me donne 0.5g par seconde (j’ai pris c = 300 000 km/s).

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Une erreur idiote est vite arrivée, voilà mon calcul :

On prend donc 1 proton /cm3 soit 10^6 protons par m3

Voilure de 10 000 km2 = 10^10 m2

0.1c = 30 000 km/s = 3.10^7 m/s

Le volume parcourut par la voilure en 1 seconde est donc de :

10^10 x 3.10^7 = 3.10^17 m3

Il y a 10^6 protons par m^3 , donc il y aura 10^6 x 3.10^17 = 3.10^23 protons de heurtés par la voilure en 1 sec.

Masse d’un proton : 1.67.10^-24g

La masse, que la voilure va donc heurtée en une seconde est de :
1.67.10^-24g X 3.10^23 = 0.501gramme

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La voilure de 10 000km2 devra donc déplacer 157.68 tonnes de protons par année de voyage.

Cela peut-il prêter à conséquence ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Il faut que tu traduise ça sous forme d'une pression.

Si rho est la densité massique du milieu (~ 1,5.10^-21 kg/m3) et v la vitesse (3.10⁷ m/s), la masse intercepté par unité de surface et par unité de temps



et l'accélération a donnée à cette masse est

avec t unitaire

La poussée résultante par unité de surface (=> la pression) est

~ 1,5 µPa

Sachant que la pression solaire à 1 UA est de 5 µPa, ce n'est pas une pression négligeable du tout.

a+

[daniel100]

Merci Gilgamesg,

Va falloir trouver une forme aéroprotondynamique pour les futurs vaisseaux qui iront à 0.9c

[Gilgamesh]

Une voile solaire ceci dit ne peut atteindre ces vitesse, il faut lui mettre un laser aux fesses et la poussée sera >> à celle du rayonnement naturel. Pendant les phase de propulsion la trainée du milieu interstellaire restera négligeable. Et hors phase de poussée, on peut tout simplement plier la voile

[daniel100]

Bonsoir,

Pardonnez-moi de remonter le sujet, mais en créer un autre ne me semble pas pertinent.

Je sais que la réponse à ma question sera -non!- , mais alors -pourquoi non ?-

Il faut que tu traduise ça sous forme d'une pression.

Si rho est la densité massique du milieu (~ 1,5.10^-21 kg/m3) et v la vitesse (3.10⁷ m/s), la masse intercepté par unité de surface et par unité de temps


et l'accélération a donnée à cette masse est
avec t unitaire
La poussée résultante par unité de surface (=> la pression) est
~ 1,5 µPa

Sachant que la pression solaire à 1 UA est de 5 µPa, ce n'est pas une pression négligeable du tout.a+

Cette pression ne pourrait-elle pas nous indiquer la « vitesse » de notre vaisseau naviguant entre deux amas, vitesse par rapport à quoi me direz-vous ? et bien par rapport aux quelques particules ici et la, qui pourrait donner un «style » de « milieu » au vide galactique.

Mais toutes ces particules ont-elles une vitesse, les unes par rapport aux autres ? sont-elles toutes « orientées » dans une même direction ?

Merci,

[Gilgamesh]

Il s'agit de pression de radiation, pas de vent solaire.

On mesurera simplement la vitesse relative par effet Doppler, en visant n'importe quel ensemble de source lumineuses réparties sur la voûte céleste.

a+