Questions sur des problèmes techniques pour un roman de SF

[Thierry310]

bonjour et merci pour vos réponse jaknicklaus

Merci pour vos confirmations sur ces points car je ne peux pas me planter de nouveau :

Point 1) je pense qu'on peut négliger les effets aérien même si je peux en parler dans le récit.

2) donc pour résumer, un astronaute avec un propulseur avec de multiples buses d'éjection de gaz ne subira plus aucune gravité à partir du moment où il se sera libéré de tout contact avec le vaisseau avec une force suffisante?
En effet, la plupart du temps, les moteurs principaux des vaisseaux colonies ne fonctionnent pas, ni d'ailleurs les moteurs annulaires en ce qui concerne la rotation.
Pour les rares cas de relance tous les x mois ou années ou les quelques variations de déplacements que peuvent connaître ces vaisseaux dans l'histoire (principalement décalages, inversion et poussées pour accélérer ou décélérer), il suffit dans le récit de tenir compte de la possibilité de "se prendre une paroi lol".

3) qu'en est-il d'une personne au sol au niveau zéro (pour l'instant gravité de 0.715 N/kg) qui sauterait en l'air en prenant de l'élan?
Elle retomberait quand même au sol du fait d'une insuffisante vitesse libératoire?
Comment calculer la force libératoire nécessaire selon le poids (d'une personne ou de petites navettes) et la gravité (et donc le niveau ou étage dans les vaisseaux) afin d'au moins exprimer dans le récit une idée de la force nécessaire pour se libérer de cette gravité?

4) une personne qui serait lâchée au centre où la gravité égale 0 et qui se déplacerait lentement vers le "sol" avec son propulseur multi axes de déplacements (pas beau mais je fais vite) n'aurait donc pas besoin de parachute pour atterrir et pourrait se poser "comme une fleur"? (en tenant bien sûr compte de la rotation des vaisseaux, faisant défiler le sol au-dessous de soi)
Par ailleurs, cette personne pourrait donc rester à des altitudes différentes (10 m ou 300 m) sans subir de gravité de la même manière?

Merci pour vos confirmations sur ces points.

Il va falloir que je réécrive quelques passages!!!
J'avais mal compris des réponses voilà quelques temps!

Thierry
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[Thierry310]

re
franchement, je suis perdu. Rien que dans les deux premières pages, plusieurs personnes me disent que ce que je demande au-dessus n'est pas possible.
J'avais donc réécrit des passages dans ce sens.
Pris d'un doute, je redemande et je crois comprendre que c'est possible.
Je finis par douter de ce que je comprends.

[jacknicklaus]

2) donc pour résumer, un astronaute avec un propulseur avec de multiples buses d'éjection de gaz ne subira plus aucune gravité à partir du moment où il se sera libéré de tout contact avec le vaisseau avec une force suffisante?

Disons plutôt qu'un astronaute qui n'a plus de contact avec le coque, va conserver la vitesse qu'il avait (en intensité et direction) au moment du dernier contact.

3) qu'en est-il d'une personne au sol au niveau zéro (pour l'instant gravité de 0.715 N/kg) qui sauterait en l'air en prenant de l'élan?
Elle retomberait quand même au sol du fait d'une insuffisante vitesse libératoire?
Comment calculer la force libératoire nécessaire selon le poids (d'une personne ou de petites navettes) et la gravité (et donc le niveau ou étage dans les vaisseaux) afin d'au moins exprimer dans le récit une idée de la force nécessaire pour se libérer de cette gravité?

Il n'y a pas de notion de vitesse libératoire puisque ce n'est pas de la gravité dont on parle ici, mais seulement de force centripète. Cette force ne s'exerce que par la réaction de la coque du vaisseau sur les pieds de ll'astronaute. Pour bien comprendre, faire un dessin : à un instant t, la vitesse de l'astronaute est un vecteur tangent à la coque circulaire. A un petit instant suivant, et si la coque du vaisseau s'évanouissait, le cosmonaute poursuivrait en ligne droite sur ce vecteur tangent. Or la coque ronde s' oppose à çà, elle force le cosmonaute à s'écarter de cette ligne droite. Celà donne une réaction de la coque sur les pieds du cosmonaute, un peu comme le fait le sol d'un planète sur un cosmonaute debout sur elle. Mais pour des raisons totalement différentes, et en particulier, il ne faut pas parler de gravité dans le cas d’une coque de vaisseau en rotation.
Pour poursuivre mon exemple, si ton cosmonaute debout sur la coque saute verticalement d'un mètre, il va parcourir environ 31 mètres en ligne droite (sur sa lancée on peut dire) avant de revenir sur la coque. (formule = racine carrée de( 2 x hauteur du saut x Rayon de la coque)). Il n'y revient pas parce que la coque l'attire par "gravité", il y revient tout simplement parce que une ligne droite , parallèle à la tangente de la coque mais passant 1 mètre au dessus, intersecte cette coque 31 mètres plus loin. faire un dessin.

4) une personne qui serait lâchée au centre où la gravité égale 0 et qui se déplacerait lentement vers le "sol" avec son propulseur multi axes de déplacements (pas beau mais je fais vite) n'aurait donc pas besoin de parachute pour atterrir et pourrait se poser "comme une fleur"? (en tenant bien sûr compte de la rotation des vaisseaux, faisant défiler le sol au-dessous de soi)
Par ailleurs, cette personne pourrait donc rester à des altitudes différentes (10 m ou 300 m) sans subir de gravité de la même manière?

Oui. Si tu veux, imagine la même situation avec un cosmonaute, en approche à l'extérieur du vaisseau en rotation. il est en apesanteur car on considère qu'aucune force extérieur n'agit sur lui. Tout ce qu'il a à faire pour s'approcher, c'est manœuvrer très habilement pour arriver à la même vitesse (direction et module) qu'un point de coque où il voudra s'arrimer... Pas facile ! As tu vu le film Gravity ? Tes données donnent une vitesse tangentielle de la coque = 67 km/h ! A ce moment là, le vaisseau va exercer une force centrifuge, et il faudra qu'il tienne fermement pour éviter de se faire éjecter. C'est exactement la même situation "à l'envers", à l'intérieur du vaisseau.

La difficulté de la manœuvre d'approche est de "copier" la vitesse de la coque où on veut se poser, que ce soit une approche de l'intérieur ou de l’extérieur. C'est pareil.

[jacknicklaus]

Pour poursuivre mon exemple, si ton cosmonaute debout sur la coque saute verticalement d'un mètre, il va parcourir environ 31 mètres en ligne droite (sur sa lancée on peut dire) avant de revenir sur la coque..

En me relisant, je dois préciser que ce déplacement est celui mesuré dans un référentiel externe au vaisseau. La coque également parcours aussi 31 m, mais selon un arc de cercle. Vu du cosmonaute, il retombe quasi d'où il est parti, l'écart est du second ordre (écart entre tangente d'un petit angle et cet angle).

[Thierry310]

point 2 :
donc l'astronaute ou le petit vaisseau devra s'élever assez vite tout en en utilisant surtout ses flashs (pour buses d'éjection de gaz) pour contrecarrer sa vitesse tangentielle et en quelque sorte se stabiliser au-dessus d'un point fixe du sol pour éviter se fracasser contre le sol qui approche de biais. Une fois en vol en sécurité à plusieurs mètres d'altitude et plus, il se dirige alors comme il veut...
A priori, les forces nécessaires pour s'élever dans les premiers instants demeureraient donc relativement faible. Il faudrait presque plus d'énergie pour se mettre en déplacement parallèle au sol, donc dans des corrections de flashs qui le font suivre la courbure du sol du vaisseau à cet endroit.

point 3 :
je vois bien l'image que vous m'indiquez et elle m'aide à bien comprendre (je pense), les enjeux, d'où mes propos au-dessus du point 2.
Merci
Sinon, dans un vaisseau, par quoi remplaceriez-vous le mot de "gravité"? Pesanteur artificielle?

point 4 :
la difficulté de se poser comme une fleur juste avec les flashs de son propulseur ne tient donc pas dans le fait de ralentir les effets d'une gravité qui n'existe pas mais dans le fait de se caler avec la vitesse de son point d’atterrissage et la maintenir durant la descente contrôlée de type ascenseur. Après, libre à chacun de vouloir laisser un décalage de vitesse d'approche pour faire une glissade au contact avec le sol (ça tombe bien, ya de l'herbe par endroit dans la ville)

[jacknicklaus]

Sinon, dans un vaisseau, par quoi remplaceriez-vous le mot de "gravité"? Pesanteur artificielle?

oui, pesanteur artificielle est mieux.

AMHA.

mais partagé il semble : http://sensphysique.com/mecanique-du...-artificielle/

[phys4]

Point 1) je pense qu'on peut négliger les effets aérien même si je peux en parler dans le récit.

A l'intérieur de votre cylindre, il n'y a pas de vide, mais une atmosphère respirable, je suppose.
Ainsi cette atmosphère interne sera en équilibre avec le cylindre et tournera avec lui, l'effet d'entrainement de cette atmosphère ne sera pas négligeable sur plusieurs minutes et encore moins sur quelques heures, elle aura tendance à faire tourner tout objet volant, en synchronisme avec le cylindre.

3) qu'en est-il d'une personne au sol au niveau zéro (pour l'instant gravité de 0.715 N/kg) qui sauterait en l'air en prenant de l'élan?
Elle retomberait quand même au sol du fait d'une insuffisante vitesse libératoire?
Comment calculer la force libératoire nécessaire selon le poids (d'une personne ou de petites navettes) et la gravité (et donc le niveau ou étage dans les vaisseaux) afin d'au moins exprimer dans le récit une idée de la force nécessaire pour se libérer de cette gravité?

Je pense qu'il y a erreur sur la pesanteur artificielle, les chiffres précédents étaient de 7,15 N/kg, cela donne une vitesse tangentielle de votre cylindre de plus de 200 km/h. Il n'y a pas de vitesse de libération au sens terrestre, mais il un mobile qui prendrait une vitesse tangentielle relative de 200 km/h en sens inverse de la rotation, ne ressentirait donc plus la pesanteur artificielle, elle est indépendante de la masse de l'objet.
Comme précisé avant, cet état n'est pas stable, car nous ne sommes pas dans le vide : ne pas oublier que le mobile ressent alors un vent de 200 km/h.
Un simple saut aura presque le même effet que sur une planète de même pesanteur, tant que la vitesse du saut reste petite devant la vitesse de rotation.

4) une personne qui serait lâchée au centre où la gravité égale 0 et qui se déplacerait lentement vers le "sol" avec son propulseur multi axes de déplacements (pas beau mais je fais vite) n'aurait donc pas besoin de parachute pour atterrir et pourrait se poser "comme une fleur"? (en tenant bien sûr compte de la rotation des vaisseaux, faisant défiler le sol au-dessous de soi)
Par ailleurs, cette personne pourrait donc rester à des altitudes différentes (10 m ou 300 m) sans subir de gravité de la même manière?

La fleur se pose tout de même à près de 200km/h !!!
La durée de la position à diverses altitudes est sérieusement limitée par l'entrainement de l'atmosphère. Si le cylindre est vide pas de problème, mais en présence d'atmosphère, la position n'est pas stable plus de quelques minutes.

[Thierry310]

A l'intérieur de votre cylindre, il n'y a pas de vide, mais une atmosphère respirable, je suppose.
Ainsi cette atmosphère interne sera en équilibre avec le cylindre et tournera avec lui, l'effet d'entrainement de cette atmosphère ne sera pas négligeable sur plusieurs minutes et encore moins sur quelques heures, elle aura tendance à faire tourner tout objet volant, en synchronisme avec le cylindre.

Bonjour
dans le cylindre des vaisseaux colonies qui contiennent les villes, il y a une atmosphère respirable.
Le cylindre de chaque ville ne constitue qu'une partie des vaisseaux colonies.
Pas de problème avec le fait que la rotation qui assure la pesanteur artificielle produise des tourments "atmosphériques" et qu'il faille en tenir compte. Et je pourrais le mentionner dans le récit car je dois avouer que je n'en ai pas parlé jusqu'à maintenant. Mais j'ai besoin, pour cela, d'en savoir plus sur ce qui se passe vraiment.

Mais d'après votre seconde phrase ci-dessus, vous semblez dire que l'atmosphère tournera en même temps que le cylindre, de manière synchronisée.
Mais je me pose la question de savoir si cela serait aussi violent!!! (plus de 200 km/h !!!)

Car comme dans l'atmosphère terrestre (certes bien plus étendu et épaisse), il pourrait y avoir plusieurs couches d'air au fil du temps (plus de 190 ans de voyage et 6eme génération), et on pourrait voir une certaine stabilisation moins violente de l'atmosphère. Même si il faut tenir compte de perturbations passagères et aléatoires en volant dans le cylindre.

Je dis cela de manière très intuitive et je peux me tromper.
Après, je peux rester vague dans le récit et juste mentionner les contraintes atmosphériques à tenir en compte.

Sachez qu'il n'y a que deux types de vols dans les villes, par raison de sécurité :
- des séances ponctuelles de vols ludiques des habitants à tour de rôle avec des propulseurs autonomes de type des MMU ou EVAMU autonomes pour astronautes actuels MAIS sans la partie étanche et respiratoire et beaucoup plus légère. En fait, une sorte d'exosquelette pourvu d'une propulsion par des buses d'éjections de gaz (on les appelle des flashs dans l'histoire). Ca ressemblerait donc plus au propulseur de James Bond dans "Opération tonnerre" mais en plus petit, discret et classieux
Ils se lancent depuis deux structures qui sont des piliers de soutien à un tiers de chaque extrémités, du cylindre de la ville, rendus visibles lors de ces séances de vols ludiques.

Vous comprenez donc l'importance de savoir si la gravité (ou plutôt donc la pesanteur) influe sur les personnes volant lorsque elles ne sont plus en contact avec le vaisseau colonie.
J'avais initialement écrit les différentes scènes dans ce sens de non influence puis dans le début du topic, plusieurs m'ont dit que la gravité les influençait et j'ai donc tout re écrit.
Mais pris d'un gros doute et de plus en plus convaincu que la pesanteur ne touche pas ces fous volants, j'ai donc reposé la question.
Mais certains éléments de vos réponses m'indiquent que vous pensez que la pesanteur continue de toucher les personnes ou navettes volant.
J'aimerais bien une réponse claire et tranchée, oui ou non.

-les autres types de vols, bien moins fréquents, sont réservés à quelques rares navettes de secours divers, limités pour des raisons de sécurité.
La majorité des déplacements dans la ville s'effectuent donc au sol ou en sous-sol, à pied ou par des sortes de métro-taxis...
Ces rares navettes de secours s'envolent depuis leurs centres au niveau 0 de la ville.
C'est pour ça que je dois connaître l'influence à la fois de la pesanteur et des contraintes "atmosphériques".

Je pense qu'il y a erreur sur la pesanteur artificielle, les chiffres précédents étaient de 7,15 N/kg, cela donne une vitesse tangentielle de votre cylindre de plus de 200 km/h. Il n'y a pas de vitesse de libération au sens terrestre, mais il un mobile qui prendrait une vitesse tangentielle relative de 200 km/h en sens inverse de la rotation, ne ressentirait donc plus la pesanteur artificielle, elle est indépendante de la masse de l'objet.
Comme précisé avant, cet état n'est pas stable, car nous ne sommes pas dans le vide : ne pas oublier que le mobile ressent alors un vent de 200 km/h.
Un simple saut aura presque le même effet que sur une planète de même pesanteur, tant que la vitesse du saut reste petite devant la vitesse de rotation.

La vitesse sur la coque extérieure monte à 223.2 km/h et celle au niveau 0 de la ville (6eme niveau à partir de la coque en comptant les sous-sols et les niveaux de protection contre les poussières d'astéroïdes, anti radiations et autres...) monte à 219.6 km/h.

Compte tenu des deux types de vols mentionnés plus haut, je pense qu'une navette voire un astronaute qui décollerait du sol ne prendrait pas 200 km/h de vent dans la face (sinon, de toute façon, l'endroit serait invivable).
Par contre, il faudrait utiliser ses flashs pour conserver au moins sur les premiers mètres et même dizaines de mètres, la vitesse de rotation du vaisseau colonie de 219.6km/h pour éviter de se fracasser au sol compte tenu de la vitesse tangentielle initiale et pour se stabiliser compte tenu des perturbations passagères mais relativement douces en général de l'atmosphère pleine de vie.. Non?

En fait, lorsque je vous lis, je me perds dans deux phénomènes que vous semblez décrire :
-la vitesse de rotation du vaisseau colonie de 219.6 km/h au niveau 0 de la ville
-pour vous, une vitesse de plus de 200km/h de vents... sauf que :
a) juste au-dessus, je comprends que ce vent dont vous parlez ne serait du qu'au fait d'une navette qui s'élèverait sans synchroniser sa vitesse avec la rotation du vaisseau colonie (ce qui me parait impensable).
b) et dans ma 1ere citation, il y aurait vraiment pour vous un vent de 200 km/h tout le temps dans le cylindre, ce qui rendrait toute vie très difficile.

Par ailleurs, pour moi, une fois que la navette (ou l'astronaute) perd le contact avec le sol et le vaisseau colonie (et une fois stabilisé à chaque instant du vol/ l'atmosphère), on ne ressent plus du tout de pesanteur et on se retrouve donc presque comme dans l'espace (hormis les effets de l'atmosphère). Non?
Votre dernière phrase au-dessus me suggère que pour vous, on continuerait à ressentir de la pesanteur même sans contact avec le vaisseau colonie !?

La fleur se pose tout de même à près de 200km/h !!!
La durée de la position à diverses altitudes est sérieusement limitée par l'entrainement de l'atmosphère. Si le cylindre est vide pas de problème, mais en présence d'atmosphère, la position n'est pas stable plus de quelques minutes.

Je ne suis pas trop d'accord, comme dit pus haut, avec votre idée d'un vent de 200km/h qui rendrait de toute façon la vie impossible au sol.

Par contre, se poser ne pose pas plus de problème que le décollage si on acquiert la vitesse de rotation du vaisseau colonie pour se poser en un endroit comme si on y descendait dans un ascenseur. On ne retrouverait la pesanteur artificielle qu'en touchant le sol. Non?

Quant-à la position plus ou moins stationnaire en un point d'altitude quelconque, elle me semble possible avec des flashs, que ce soit en suivant la vitesse de rotation du vaisseau colonie ou en s'en détachant. Et en tentant bien sûr compte des perturbations atmosphériques que l'on pourrait qualifier dans le récit de réelles, parfois plus fortes mais relativement douces en général...
En tout cas, on ne subirait pas de pesanteur, non?

Merci pour vos avis et confirmation ou infirmation.

Et surtout de me répondre clairement par oui ou par non à la question de base suivante :
un élément (volant avec ses flashs) sans contact avec le vaisseau colonie dans l'un de ses grands volumes intérieurs subira-t-il sa pesanteur?
Merci

[phys4]

Car comme dans l'atmosphère terrestre (certes bien plus étendu et épaisse), il pourrait y avoir plusieurs couches d'air au fil du temps (plus de 190 ans de voyage et 6eme génération), et on pourrait voir une certaine stabilisation moins violente de l'atmosphère. Même si il faut tenir compte de perturbations passagères et aléatoires en volant dans le cylindre.

Puisqu'il existe une atmosphère dans le cylindre, elle se mettre en équilibre avec lui : les habitants ne ressentiront aucun vent, et l'air tournera donc avec le cylindre, sans aucun mouvement relatif.
Il peut y avoir des couches thermiques, à cause de variations de température, et même des nuages passagers dans une épaisseur de 500 m !

Sachez qu'il n'y a que deux types de vols dans les villes, par raison de sécurité :
- des séances ponctuelles de vols ludiques des habitants à tour de rôle avec des propulseurs autonomes de type des MMU ou EVAMU autonomes pour astronautes actuels MAIS sans la partie étanche et respiratoire et beaucoup plus légère. En fait, une sorte d'exosquelette pourvu d'une propulsion par des buses d'éjections de gaz (on les appelle des flashs dans l'histoire). Ca ressemblerait donc plus au propulseur de James Bond dans "Opération tonnerre" mais en plus petit, discret et classieux
Ils se lancent depuis deux structures qui sont des piliers de soutien à un tiers de chaque extrémités, du cylindre de la ville, rendus visibles lors de ces séances de vols ludiques.

Vous comprenez donc l'importance de savoir si la gravité (ou plutôt donc la pesanteur) influe sur les personnes volant lorsque elles ne sont plus en contact avec le vaisseau colonie.
J'avais initialement écrit les différentes scènes dans ce sens de non influence puis dans le début du topic, plusieurs m'ont dit que la gravité les influençait et j'ai donc tout re écrit.
Mais pris d'un gros doute et de plus en plus convaincu que la pesanteur ne touche pas ces fous volants, j'ai donc reposé la question.
Mais certains éléments de vos réponses m'indiquent que vous pensez que la pesanteur continue de toucher les personnes ou navettes volant.
J'aimerais bien une réponse claire et tranchée, oui ou non.

Pour que la pesanteur s'annule, il faut donner à une navette une vitesse relative opposée à la rotation du cylindre, donc environ 200 km/h, et comme l'air tourne avec le cylindre, il reçoivent ce vent relatif.
Ces engins volants devront donc être aérodynamiques, et ils auront le grand avantage d'avoir besoin d'une portance nulle, donc apesanteur à l'intérieur de la navette. La motorisation devra seulement contrer les forces aérodynamiques.

b) et dans ma 1ere citation, il y aurait vraiment pour vous un vent de 200 km/h tout le temps dans le cylindre, ce qui rendrait toute vie très difficile.

Il n'y a pas de vent dans le cylindre, pour tout objet qui en fait partie, puisque l'air doit tourner en synchronisme.
Mais un avion qui décolle aura intérêt à partir en sens inverse de la rotation, ainsi sa pesanteur diminue jusqu'à s'annuler vers 200 km/h, le vent provient de la vitesse à acquérir. Il décolle tout seul.
En supposant qu'il de petites ailes, il peut même décoller avant, en créant un peu de portance. A 100 km/h, son poids diminue à 1/4 seulement de sa valeur au sol.
Avant l’atterrissage, il faut mieux qu'il ralentisse en reprenant de la portance, afin d'avoir de l'adhérence au sol pour freiner.

Par ailleurs, pour moi, une fois que la navette (ou l'astronaute) perd le contact avec le sol et le vaisseau colonie (et une fois stabilisé à chaque instant du vol/ l'atmosphère), on ne ressent plus du tout de pesanteur et on se retrouve donc presque comme dans l'espace (hormis les effets de l'atmosphère). Non?
Votre dernière phrase au-dessus me suggère que pour vous, on continuerait à ressentir de la pesanteur même sans contact avec le vaisseau colonie !?

Il ne suffit pas de sauter sur place pour rester en l'air, les mouvements relatifs vous font retomber aussitôt, comme si vous étiez sur une planète de pesanteur identique ! Pendant le saut vous êtes en apesanteur, mais pour un temps court, c'est vrai sur Terre également.
L'apesanteur durable ne se manifeste qu'en prenant la vitesse inverse du cylindre.

Je ne suis pas trop d'accord, comme dit pus haut, avec votre idée d'un vent de 200km/h qui rendrait de toute façon la vie impossible au sol.

Comme indiqué plus haut, un objet posé sur le cylindre, ne ressent aucun vent, car l'air se mettra en équilibre avec le cylindre, le vent ne concerne que les objets qui prennent de la vitesse pour se mettre en apesanteur.

Par contre, se poser ne pose pas plus de problème que le décollage si on acquiert la vitesse de rotation du vaisseau colonie pour se poser en un endroit comme si on y descendait dans un ascenseur. On ne retrouverait la pesanteur artificielle qu'en touchant le sol. Non?

Si vous prenez la vitesse de rotation du vaisseau avant de vous poser, vous allez avoir par rapport au sol une accélération égale à la pesanteur locale. Tout se passe comme si vous retrouviez progressivement la pesanteur en vous metteant en synchronisme avec le sol, pas brusquement en se mettant en contact.

Et surtout de me répondre clairement par oui ou par non à la question de base suivante :
un élément (volant avec ses flashs) sans contact avec le vaisseau colonie dans l'un de ses grands volumes intérieurs subira-t-il sa pesanteur?

Je confirme qu'il n'y aura pas de pesanteur dans un petit avion volant de manière à rester immobile par rapport à un repère non tournant, s'il n'a pas besoin de portance il n'y a pas de pesanteur.

[Thierry310]

merci pour vos réponses.

J'étais au téléphone avec un spécialiste de la micro-pesanteur du CNES qui me confirme l'impesanteur de tout élément qui a rompu le contact avec le vaisseau colonie dès qu'il a acquis assez d'énergie (pas forcément beaucoup) pour décoller et qu'il a contrecarré les forces initiales données par le sol en rotation ou tout autre élément.

L’atterrissage se fait aussi comme je l'indiquais du moment que l'élément à poser acquiert la vitesse du sol pour se poser comme dans un ascenseur et même en douceur.

[Thierry310]

coucou

bonne année à tous

Pour info, j'ai terminé le tome 1 récemment et je viens de finir de l'envoyer à une dizaine d'éditeurs.
Mais il peut falloir attendre plusieurs mois pour obtenir des réponses.

En attendant, je vais préparer la couverture et continuer le tome 2 déjà bien avancé.
J'aurais sûrement de nouveau des questions à vous poser.
Bonne continuation à tous

[LionelHz]

Bonjour Thierry310,

J'ai moi aussi publié un roman avec des vaisseaux à gravité artificielle. Je me suis lancé dans quelques calculs et des simulations par code et sous Blender en 3D. Je suis ingé en traitement de signal par ailleurs.
Il me semble que quelques questions sont rendues trop complexes.

Lorsque tu veux effectuer un rendez-vous entre deux vaisseaux, l'un des deux est toujours considéré comme immobile, qu'importe l'accélération qu'il ait fourni auparavant. Il n'y a pas d'immobilité dans l'univers. Ce qui semble immobile sur Terre voyage à 30km/s autour du soleil qui, lui-même, tourne à 200 km/s autour du centre de la Voie Lactée. S'il est avéré que la zone d'influence des vents solaires est influencée par cette vitesse, à l'échelle humaine ou d'un vaisseau de quelques kilomètres, c'est absolument imperceptible. Donc, il suffit de "décréter" que le vaisseau A est immobile , le vaisseau B qui le rejoint devra juste compenser le delta-V.

Si A et B suivent exactement le même vecteur (direction) , le delta-V s'obtient par une simple soustraction : valeur absolue de (vitesse(A) - vitesse(B)) .

Par contre, des impératifs de navigation apparaissent : si B accélère pour rejoindre A, B devra ralentir à son approche sous peine de le dépasser.
Dans les faits, une collision étant absolument cataclysmique à cette échelle, il est évident que l'approche entre les deux engins devra se faire à vitesse relative infime (c'est ce qui se passe quand un module approche la station spatiale intl)

Comme j'ai abondamment décrit ces principes dans mon bouquin, ils ne sont pas encore sur mon web. Néanmoins, j'ai consacré une page aux vaisseaux ici >>> https://wbase.net/CylindreONeill.html
(chercher "Attention à Fred" sur google et choisir Cylindre O'Neill dans le menu)

Quand à la force exercée sur un objet situé à mi-rayon d'un cylindre à gravité centrifuge, elle n'est pas due directement à la rotation qui n'affecte que ce qui est au contact de la paroi MAIS ...

As-tu pensé aux turbulences de l'air dans le cylindre ? En effet, l'air contenu doit tourner aussi vite que le cylindre sous peine de subir un vent tenace sur sa paroi. Naturellement, l'air qui tourne avec le cylindre va affecter l'objet situé en "altitude" et le propulser vers la paroi. Hormis ce point qui n'est pas anecdotique, l'objet qui se dirige vers le "sol" le heurtera à sa vitesse initiale + celle imprimée par le vent , tout en subissant la vitesse radiale (entre 100 et 150 kmh selon le diamètre) du cylindre en rotation. Voilà...

Concernant la vitesse de transmission radio, elle est très exactement le produit de la distance entre émetteur et récepteur. La vitesse relative des engins n'influe absolument pas selon Einstein (j'ai du mal avec ça ...). Seules les fréquences radio et acoustique sont affectées par la vitesse relative. (les voix deviennent plus aigües).

J'ai pensé à d'autres choses mais elle me sont sorties de la tête.

Fondamentalement, la mécanique spatiale en l'absence de gravité est plus simple que celle qui s'applique à la surface d'une lourde planète comme la Terre.

Bonne chance avec ton roman, donne des nouvelles pour ta promo..

Lionel

[Thierry310]

Bonjour Lionel Hz
je viens juste de voir ce post et je vous remercie pour vos réflexions.
J'espère que votre livre marche.
Je trouve vos articles très bien mais je n'ose pas trop en lire pour l'instant de peur d'avoir l'impression de faire du plagiat si je tombe sur des idées similaires au miennes, surtout que je traite moi-même de plusieurs des sujets que vous abordez.

Je vous tiendrais au courant pour mon livre mais pour l'instant, sur les 11 éditeurs contactés, j'ai eu 4 refus (dont trois éditeurs qui ne faisaient plus de SF malgré ce qu'ils marquaient sur leur page pour les envois de manuscrits). Un m'a dit que le livre était passé en comité de lecture.
Mais il peut falloir attendre plus d'une année pour avoir des réponses.
Je "l'éditerais" peut-être à compte d'auteur comme vous si je ne reçois pas de nouvelles d'ici là et quand j'aurais terminé le tome 2 en cours.

Votre formation d'ingénieur doit bien vous aider. Pour ma part, je galère parfois, d'où la raison de ce topic que je vais bientôt réactiver pour de nouveaux problèmes.
Bon courage et bonne chance à vous

[Thierry310]

je repense à ce que tu disais à propos des turbulences de l'air dans le cylindre.
Je viens de relire un passage de mon tome 1 où plusieurs personnes volent au-dessus de la ville qui comprend 5/8eme des vaisseaux colonies.
Je mentionne les mouvements d'air dus aux écarts de vitesse entre les personnes et le cylindre par moment, et même de petits nuages et fines gouttelettes d'eau en altitude mais je ne "vois" pas l'intérieur avec une telle vitesse de vent.
Sinon, il serait impossible de vivre dans la ville.
Je pense donc que les concepteurs imaginèrent un complexe procédé de "contres-vents" avec de multiples et nombreux ventilateurs perfectionnés, voire sans pales, pour contrecarrer la naissance et en tout cas le développement trop importants de ces vents dont tu parles.

Bon, même si j'essaie de rester ultra réaliste, mon histoire reste de la SF.
Pourtant, ce procédé ne me semble pas complètement irréaliste d'un point de vue technique.

C'est marrant mais comme je ne peux pas penser à tout, et je pense pourtant à beaucoup (trop) de détails et d'implications, j'arrive souvent à trouver des "solutions" après coup, lorsque je me rends compte d'incohérences possibles passées au travers

[phys4]

Il y a une erreur systématique dans vos approches du cylindre tournant.
L'atmosphère intérieure se mettra en équilibre avec les parois, l'atmosphère tournera donc comme le cylindre et il n'y aura pas de vent relatif intérieur.
Vous pouvez comparer la situation à la Terre : l'atmosphère tourne avec la Terre et la rotation ne crée pas de vent ! C'est uniquement les transferts de chaleur qui crée les déplacements d'air, et à ce moment là les rotations relatives peuvent influencer les vents. Mais il n'y aurait pas de vent s'il n'y avait pas de transfert de chaleur.
La situation est identique dans le cylindre tournant, il ne peut y avoir de vent relatif que si l'on provoque un déplacement d'air. Il n'y aura aucun déplacement d'air du fait de la rotation, car à l'équilibre toute l'atmosphère tourne en bloc avec le cylindre.

[Thierry310]

bonjour
oui, je vois ce que vous voulez dire.
Donc tout va bien au final. Pas besoin de ralentir les déplacements d'air dans le cylindre

[Thierry310]

bonjour

pour mon tome 2, je voudrais savoir si les planètes à la rotation synchrone du système Trappist-1 et qui présentent donc la même face à leur soleil (comme notre Lune) :
a) tournent sur elles-mêmes (selon l'axe nord-sud où le nord serait au centre de la face éclairée et le sud au centre de la face obscure?)
b) ou restent immobiles sur elles-mêmes (tout en tournant bien sûr autour de leur soleil)?


Par ailleurs, pouvez-vous me confirmer que toutes les planètes de ce système Trappist-1 restent à peu près dans le même plan avec leur soleil?

Merci beaucoup

[phys4]

pour mon tome 2, je voudrais savoir si les planètes à la rotation synchrone du système Trappist-1 et qui présentent donc la même face à leur soleil (comme notre Lune) :
a) tournent sur elles-mêmes (selon l'axe nord-sud où le nord serait au centre de la face éclairée et le sud au centre de la face obscure?)
b) ou restent immobiles sur elles-mêmes (tout en tournant bien sûr autour de leur soleil)?

Une planète ou un satellite synchronisé présente toujours la même face vers l'astre central. Elle ne peut pas tourner autour d'un axe dirigé vers cet astre, car l'effet gyroscope bloquerait l'axe dans une direction fixe et à chaque saison la planète ne serait plus synchrone.
Les positions des exoplanètes sont déduites des mesures, aucune n'est directement visible, il faudrait un instrument énorme et d'une qualité impossible à atteindre pour voir une exoplanète dans la lumière de son étoile, la seule vue existante est celle d'une planète géante qu'il faut deviner dans la diffusion de lumière.
Nous pouvons supposer que les plan orbitaux sont voisins, sans pouvoir donner avec quelle précision.

[Thierry310]

bonsoir
merci pour ces réponses qui me permettront d'avancer vers de nouvelles aventures... mais aussi de futures questions

Bonne nuit

[Thierry310]

bonjour
question "bête" :
autour de la Terre, un appareil en orbite comme l'ISS effectue des rotations autour de la Terre en créant une sorte de maillage d'orbites, ne passant jamais tout à fait sur la même orbite, se décalant un peu plus à chaque tour.
Mais est-ce provoqué par la rotation de la Terre sur elle-même ou à son avancée dans l'espace, ou les deux?

Sur une planète synchrone qui m'intéresse et qui ne tourne pas sur elle-même, ne faisant que "filer" dans l'espace autour de son soleil, un vaisseau en orbite similaire à l'ISS en terme d'altitude passera-t-il toujours sur la même orbite ou effectuera-t-il un maillage similaire à l'ISS?

Merci

[jacknicklaus]

Bonjour,

Attention, une planète synchrone tourne bel et bien sur elle même. Le référentiel usuel étant celui centré sur l'étoile et "fixe". Ainsi, pour la lune qui est synchrone avec la Terre, on parle de rotation autour de la Terre (Période synodique, un peu plus de 29 jours), et de rotation de la Lune sur elle-même (période sidérale, un peu plus de 27 jours ).

Pour ta question, un satellite autour d'une planète, en orbite circulaire, a une période de rotation déterminée par le rayon de son orbite. Voir loi de Kepler sur wiki. La rotation sur elle même de la planète est un autre paramètre. Il n'y a aucune raison que la période de l'un soit multiple entier de la période de l'autre. On aura donc toujours un maillage, en ce qui concerne la trace "au sol" du satellite.

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec jacknicklaus

C'est dû à la rotation de la Terre.

Pour une planète synchrone (même face vers l'étoile) il y a bien rotation : un tour sur elle-même en un an.
Le décalage se produirait aussi mais fort lentement.

Ce n'est que pour un jour "à l'envers" (soleil qui se lève à l'ouest) et un jour = un an qu'il n'y a aucune rotation propre.
Vénus n'en est pas si loin (année = 225 jours terrestre et journée vénusienne = 116 jours terrestres)
Mais ce genre de situation doit vraiment être exceptionnel

[Thierry310]

bonjour et merci pour vos réponses.

Mais je ne comprends plus là. Je pense qu'on ne parle pas de la même chose.

La planète qui m'intéresse est la 3eme à partir du soleil de Trappist-1.
Elle a une période orbitale d'environ 4 jours autour de son soleil. Donc elle tourne autour de son soleil en environ 4 jours (c'est un système planétaire très petit).

Je pense que vous dites que la planète "tourne" sur elle-même lorsque elle fait son tour autour de son soleil.

Mais tourne-t-elle vraiment autour d'elle-même dans l'axe soleil/planète? Comme une roue qui serait attaché par un axe qui tournerait autour de son centre d'attache?
Il me semble avoir compris que phys4 plus haut disait que non.

Tout comme la Lune, cette planète montrerait ainsi toujours la même face et physionomie à son soleil, non?

Auquel cas, un vaisseau en orbite effectuerait-il un maillage d'orbites "au sol"?

Merci et désolé si je ne comprends pas tout de suite.

[Deedee81]

Salut,

La rotation propre d'un corps se vérifie en regardant les étoiles fixes ou avec un pendule de Foucault.
Et pour un corps en rotation synchrone autour de son étoile il y a bien une rotation propre (un tour sur elle-même en un an).
C'est logique, la face éclairée est orientée vers l'étoile et donc en un an la direction change puisque la direction dans laquelle se trouve l'étoile change !

Un satellite en orbite polaire autour de la planète va bien balayer ("mailler") toute la planète, en un an.

Ce qui compte pour la rotation propre est le jour sidéral et non le jour tout court (il est éternel pour une planète synchrone, enfin, ou la nuit si on est de l'autre côté ).
https://fr.wikipedia.org/wiki/Jour_sid%C3%A9ral

Par exemple, le pendule de Foucault, sur Terre, fait un tour complet en un jour sidéral et non pas en un jour normal (bon, sur Terre, il n'y a que quatre minutes d'écart, mais pour une planète synchrone la différence est énorme).

L'expression "l'axe soleil-planète" est malheureux, aucun corps ne tourne autour de cet axe sauf si son axe est incliné (Uranus par exemple est complètement couchée sur son orbite et "roule" sur son orbite)

[Deedee81]

EDIT exception dans le cas de la gravité extrême, sur la dernière orbite (instable) des photons rotation propre et rotation impropre (due à l'orbite) sont identique.
Mais bon, Trappist ne tourne pas autour d'un trou noir

[Thierry310]

je vous montre un dessin car je dois mal m'expliquer.

On y voit au centre du dessin, en vue isométrique (style 45° / plan de l'orbite de la planète), le soleil de Trappist-1 et ma planète synchrone avec sa face obscure en noir et sa face éclairée en blanc.

On imagine que les points A en rouge et B en vert sont des signes distinctifs comme d'énormes montages visibles de l'espace.

Est-ce que la montagne A rouge reste toujours à sa place lors de la rotation de la planète autour du soleil, et donc, la planète ne tourne pas sur elle-même sur l'axe imaginaire "planète/soleil" dessiné sur l'image?

Ou est-ce que la planète tourne sur cet axe et la montagne B tourne progressivement autour de ce même axe alors que la planète évolue autour de son soleil?

Dans la partie supérieure droite du dessin, on voit la planète depuis son soleil pour bien comprendre que A ne bouge pas et B bougerait dans la seconde hypothèse.

Après, j'ai bien compris que la planète tourne sur elle-même dans un autre axe (de haut en bas au sommet de la planète) pour toujours présenter la même face à son soleil.
En l’occurrence pas en une année mais 4 jours pour cette planète là, la 3eme en partant du soleil de Trappist-1.

Par ailleurs, quelle que soit l'hypothèse A ou B, un satellite en orbite autour de la planète effectuerait donc un maillage "au sol".

[phys4]

C'est bien la rotation que j'avais comprise, elle n'est interdite par l'effet de marée, puisqu'elle n'en provoque pas, mais cette rotation produirait un effet gyroscopique, elle est donc interdite.

[Thierry310]

bonjour

dans mes recherches pour décrire un voyage interplanétaire au sein de Trappist-1, système bien plus petit que notre système solaire, j'ai lu ceci à propos de la Terre et de Mars :
"Pour atteindre la planète rouge qui fait partie du système solaire externe, il faut partir dans la même direction que celle que la Terre suit sur son orbite. Par contre, pour atteindre une planète du système solaire interne (c'est à dire une planète située entre la Terre et le Soleil, comme Vénus), il faut penser à partir dans la direction opposée à celle du déplacement de la Terre."

Pour quelle raison? Merci

[phys4]

C'est un exemple un peu simpliste, qui correspond à la trajectoire le plus simple dite ellipse de transfert.

Pour passer d'une orbite quasi circulaire à une autre orbite quasi circulaire, la trajectoire pas trop couteuse est évidente consiste à utiliser l'ellipse dont un extremum correspond à l'une des orbites et l'autre extremum à la seconde.
Pour aller vers une planète inférieure, il faut suivre une demi ellipse dont le maximum de distance de l'étoile correspond au point de départ, donc minimum de vitesse de révolution, et le minimum de distance de l'étoile à la petite orbite donc maximum de vitesse. Pour passe r de l'orbite de départ à l'ellipse de transfert, il suffit de ralentir par rapport à l'étoile, et il faudra aussi ralentir pour remettre à la vitesse de la planète d'arrivée.

Pour aller vers une planète d'orbite supérieure, il suffit d'inverser les propositions.

[Thierry310]

bonjour
d'accord, donc ce choix de sens selon si on va vers des orbites plus hautes ou plus basses selon le soleil dépend pour nous, à notre époque, de nos capacités de voyages de nos vaisseaux et sondes actuelles avec leurs contraintes énergétiques. Il s'avèrent ainsi plus facile et moins couteux en ressources de diminuer de vitesse en partant en sens contraire de la Terre pour aller vers les planètes plus près de notre soleil, et inversement vers les planètes plus loin que nous du soleil.

Donc dans le système de Trappist-1 bien plus petit à une époque plus lointaine avec des vaisseaux extraterrestres plus performants et moins dépendant des contraintes énergétiques, ça ne poserait pas de problème de partir quel que soit le sens de la planète d'origine pour aller vers une autre planète de ce système, surtout vu les plus petites distances.
Ce qui m'arrangerait car j'aurais plus d'options intéressantes pour aller vers la planète un cran plus loin du soleil en partant dans le sens contraire de la direction de la planète d'origine.

En fait, ce premier voyage dans le système Trappist-1 s'effectue de la 3eme planète à 3.15 millions de km seulement de son soleil (et période orbitale de 4.05 jours seulement) vers la 4eme planète à 4.20 millions de km du soleil (6.10 jours de période orbitale). Les deux orbites de planètes sont donc séparées de seulement 1.05 millions de km.

J'ai calculé que le transfert le plus court qui revient environ tous les 12 jours (à angle droit avec une légère ellipse) prendrait un peu plus de 6 heures (avec une vitesse de libération de 7 863 km/s à 380 km d'altitude) puis des accélérations/décélérations à 1.05g (pour diminuer le temps du trajet, compte tenu des performances des engins).
Mais pour des raisons pratiques, il peut être intéressant d'envisager des départs entre ces possibilités et le plus simple me paraît être en partant en sens contraire de la planète d'origine, bien qu'il s'agisse de s'éloigner un peu du soleil. Car on se rend alors à la rencontre de la planète de destination qui nous poursuite la plupart du temps.

Donc je vais me remettre à mes calculs et schémas pour voir les possibilités éventuelles d'autres transferts possibles en dehors de ces moments idéaux tous les 12 jours.

Je me pose dependant d'autres questions, notamment sur les forces en présence lors des transferts. Je tiens compte pour l'instant de la vitesse de libération, de la vitesse linéaire induite par la planète de départ au moment de la libération de l'engin. Mais je ne sais pas encore comment tenir compte des forces gravitationnelles du soleil et autres planètes dont 2 massives entre le soleil et la planète de départ (que je négligerais sûrement, sauf pour le soleil) et qui doivent s'avèrer importantes et influer sur le caractère elliptique de la trajectoire du vaisseau.

Merci et bon WE