Création Planete dans le système solaire ?

[invite9bf6e08b]

Bonjour,

Serai t'il possible de créer une nouvelle planete dans le système solaire ?

Si oui, serai t'il possible d'y intégrer ainsi tout les élements nécessaires à la vie (eau, terre,...) ?

J'ai pensé à ca en pensant au satellite car si on lance un satellite dans l'espace, celui-ci devrait normalement se placer en orbite autour de la terre.

Mais si on lance une sorte de sphére dans l'espace et si cette sphére gravite autour du soleil (est-ce possible déjà ?), serait t'il possible d'y intégrer une atmosphére ? - Avec ensuite de la terre, eau ?

Je suis juste un peu réveur...

[invite40271050]

Bsr 9876,
Pour la créer faudrait des "matériaux" !

Satelliser un engin autour du soleil: c'est fait !! (Soho)
Mais voilà si l'on veut qu'il conserve une orbite, faut le remettre sur les "rails" de temps en temps, sinon il finirait (c'est ce qui lui arrivera en fin de vie) par etre "aspiré" par la gravité du soleil.

Bonne soirée

[invite9bf6e08b]

Bsr 9876,
Pour la créer faudrait des "matériaux" !

Satelliser un engin autour du soleil: c'est fait !! (Soho)
Mais voilà si l'on veut qu'il conserve une orbite, faut le remettre sur les "rails" de temps en temps, sinon il finirait (c'est ce qui lui arrivera en fin de vie) par etre "aspiré" par la gravité du soleil.

Bonne soirée

Bonjour f6bes,

Ok merci pour ta réponse.

Je ne connaissais pas soho mais par contre, pourquoi l'engin serait t'il aspiré par la gravité du soleil.

la terre elle ne l'est pas (ainsi que toutes les autres planètes du système solaire).

Pour le reste, oui bien sûr, je pense qu'il faudrait beaucoup de matériaux. Mais indirectement, ce n'est qu'une hypothése, si l'on ait capable de créer une navette spatiale, on peut également transférer des "blocs" de la future sphère pour petit à petit la créer, est-ce que c'est possible ?

Je pense que cela ne devrait pas coûter trop cher (juste le prix de la navette et le prix du matériaux des blocs) ?

[invite40271050]

Je ne connaissais pas soho mais par contre, pourquoi l'engin serait t'il aspiré par la gravité du soleil.

la terre elle ne l'est pas (ainsi que toutes les autres planètes du système solaire).

?

Bjr 9876,
Tant que tu as une vitesse centrifuge suffisante tu ne tombes pas.
Les satellites TOURNENT autour de la Terre, c'est pour cela qu'ils ne tombent pas.Si leur mouvement de rotation s'arréte ils retombent sur Terre.
Une forçe centrufuge à tendance à t'ECARTER de l'axe de rotation.
La GRAVITE fait le contraire elle t'attire.
Si les deux sont d'égales VALEUR alors tu restes à ta position.Mais pour avoir une forçe centrifuge il faut "tournoyer" !

Donc lorsque Soho n'aura plus de quoi conserver sa vitesse de rotation il finira par "tomber" .

La Terre est SOUMISE à la gravité du Soleil donc elle est AUSSI attiré par lui.
Mais la Terre tourne AUTOUR du Soleil.Ca force centrifuge COMPENSE cette gravité.Donc elle conserve la plaçe qu'elle occupe.

Faire des recherches (Google) avec forçe centrifuge et forçe centripéte.
Toute MASSE (corps) exerce une forçe (gravité) sur un autre corps.
Ton corps ATTIRE la terre vers lui.Mais tellement peu vis à vis de la masse de la terre!!
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[yat]

Donc lorsque Soho n'aura plus de quoi conserver sa vitesse de rotation il finira par "tomber" .

La Terre est SOUMISE à la gravité du Soleil donc elle est AUSSI attiré par lui.
Mais la Terre tourne AUTOUR du Soleil.Ca force centrifuge COMPENSE cette gravité.Donc elle conserve la plaçe qu'elle occupe.

Mais Soho n'est pas vraiment en orbite autour du soleil à proprement parler : il se trouve au point de Lagrange L1, entre la Terre et le soleil. Comme l'équilibre gravitationnel est instable, il faut corriger sa trajectoire de temps en temps. Soho est plus proche du soleil que la Terre et pourtant sa période de rotation est la même. Un objet qui se situerait réellement en orbite autour du soleil à cette distance irait donc plus vite.

Rien n'empêche de mettre un satellite en orbite autour du soleil et de le laisser tourner tout seul sans avoir besoin de lui apporter d'énergie par la suite.

[Tawahi-Kiwi]

Donc lorsque Soho n'aura plus de quoi conserver sa vitesse de rotation il finira par "tomber" .

Salut f6bes,

Comprends pas...., par quoi est ralenti Soho pour qu'il ne puisse conserver sa vitesse initiale ?. Je rajouterai par ailleurs, que Soho est presqu'au point L1 entre le Soleil et la Terre, il est donc limite quant a son orbite solaire.

et en creusant un peu l'affaire, y'a t-il des sondes reelement en orbite autour du Soleil ?, Meme Ulysses, on peut pas vraiment dire qu'il s'agit d'une orbite solaire.

T-K

[yat]

et en creusant un peu l'affaire, y'a t-il des sondes reelement en orbite autour du Soleil ?, Meme Ulysses, on peut pas vraiment dire qu'il s'agit d'une orbite solaire.

Pourquoi ne peut on pas dire ça ?

Apparemment, certaines des sondes Pioneer, placées sur orbite solaire dans les années 60, donnent épisodiquement signe de vie.

http://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_6,_7,_8_and_9

[Tawahi-Kiwi]

...croisement avec Yat....,

et apres une petite recherche, il y a deja quelques sondes en orbites solaires...

Pioneer 6, 7, 8 et 9
Helios I et II
RHESSI
Hinode

et 30 ans apres, ils sont toujours en orbite....

T-K

[edit] c'est juste qu'Ulysses, il s'organise une petite excursion dans les environs de Jupiter de temps a autre....[/edit]

[invite9bf6e08b]

Bjr 9876,
Tant que tu as une vitesse centrifuge suffisante tu ne tombes pas.
Les satellites TOURNENT autour de la Terre, c'est pour cela qu'ils ne tombent pas.Si leur mouvement de rotation s'arréte ils retombent sur Terre.
Une forçe centrufuge à tendance à t'ECARTER de l'axe de rotation.
La GRAVITE fait le contraire elle t'attire.
Si les deux sont d'égales VALEUR alors tu restes à ta position.Mais pour avoir une forçe centrifuge il faut "tournoyer" !

Donc lorsque Soho n'aura plus de quoi conserver sa vitesse de rotation il finira par "tomber" .

La Terre est SOUMISE à la gravité du Soleil donc elle est AUSSI attiré par lui.
Mais la Terre tourne AUTOUR du Soleil.Ca force centrifuge COMPENSE cette gravité.Donc elle conserve la plaçe qu'elle occupe.

Faire des recherches (Google) avec forçe centrifuge et forçe centripéte.
Toute MASSE (corps) exerce une forçe (gravité) sur un autre corps.
Ton corps ATTIRE la terre vers lui.Mais tellement peu vis à vis de la masse de la terre!!
Bonne journée

Bonjour f6bes,

Merci pour ton explication.

Donc, si j'ai bien compris, pour placer un satellite en orbite, il faut que celui-ci tourne autour de la terre.

Pour que celui-ci tourne autour de la terre, il doit avoir une vitesse de rotation assez importante. Cette vitesse de rotation engendre également une force centrifuge qui a tendence a écarter un objet de son axe d'orbite. Mais cette force centrifuge est annulé par la force de gravité.

Est-ce que j'ai compris ?

Donc, pour placer un satellite en orbite, il faut que la force centrifuge soit égale à la force centripete et que sa vitesse de rotation soit suffisante, c'est bien ça ?

Donc, il faut résoudre une sorte d'équation qui permettra à une masse de se placer en orbite (en sachant que sa vitesse de rotation doit être suffisante, ...).

J'ai lu sur internet que pour qu'un objet sorte de la gravité de la terre, il faudrait que sa vitesse soit au moins égale à 8 km/s, n'est-ce-pas un peu énorme ?

Comment font fait les américains pour dépasser cette vitesse ? (pour envoyer des satellites sur mars ou jupiter,...)

Merci en tout cas pour ton aide

[Gilgamesh]

Bonjour f6bes,

Merci pour ton explication.

Donc, si j'ai bien compris, pour placer un satellite en orbite, il faut que celui-ci tourne autour de la terre.

Pour que celui-ci tourne autour de la terre, il doit avoir une vitesse de rotation assez importante. Cette vitesse de rotation engendre également une force centrifuge qui a tendence a écarter un objet de son axe d'orbite. Mais cette force centrifuge est annulé par la force de gravité.

Est-ce que j'ai compris ?

Donc, pour placer un satellite en orbite, il faut que la force centrifuge soit égale à la force centripete et que sa vitesse de rotation soit suffisante, c'est bien ça ?

T'as tout bon

Juste un détail linguistique : iL vaut mieux dire vitesse orbitale que vitesse de rotation, qui s'emploie plutot pour la vitesse d'un corps autour de son axe.

Donc, il faut résoudre une sorte d'équation qui permettra à une masse de se placer en orbite (en sachant que sa vitesse de rotation doit être suffisante, ...).

Voila. La formule n'est pas très compliquée, c'est :


ou "première vitesse cosmique"
avec
G la constante de gravitation 6,67.10^-11
M la masse de l'astre, ici pour la Terre 6.10²⁴ kg
R la distance au centre de l'astre attracteur

Au minimum R = rayon terrestre (en imaginant un satellite qui tournerait au ras du sol), en pratique il faut s'extraire de l'atmosphère et l'orbite la plus basse est de l'ordre de 200 km soit R = 6600 km environ.

Calcul fait, tu trouve v de l'ordre de 8 km/s

J'ai lu sur internet que pour qu'un objet sorte de la gravité de la terre, il faudrait que sa vitesse soit au moins égale à 8 km/s, n'est-ce-pas un peu énorme ?

Eh oui, c'est beaucoup. C'est pour cela que la charge utile d'une fusée, celle qui tourne in fine en orbite, ne représente que 1% de la masse de départ, le reste étant composé de la masse du carburant et des réservoirs.

Comment font fait les américains pour dépasser cette vitesse ? (pour envoyer des satellites sur mars ou jupiter,...)
Merci en tout cas pour ton aide

La satellisation représente le plus gros effort. Pour s'extraire ensuite completement de l'attraction de la Terre et orbiter dans le système solaire, tu prend la première vitesse cosmique, tu la multiplie par soit ~1,4 et tu obtient la 2e vitesse cosmique V_L, dites vitesse de libération, de l'ordre de 11 km/s.

Loin de la Terre, la sonde à une vitesse V qui dépend sa vitesse de départ V₀ (celle que lui a donné la fusée), de la vitesse de libération et de la vitesse de la Terre autours du Soleil, V_Terre, de l'ordre de 30 km/s.




Si tu veux aller vers l'intérieur du système solaire (Venus, Mercure, L1...) tu dirige ta sonde dans le sens contraire de la vitesse orbitale de la Terre pour que l'orbite soit plus interne. Inversement si tu vise l'extérieur du système (Mars, Jupiter...) tu lui donne un supplément de vitesse par rapport à la Terre ce qui lui permet d'adopter une orbite plus large et dans les deux cas, on calcule le coup pour que cette nouvelle orbite croise celle de la planète visée. En très gros voila le principe.

a+

[invite9bf6e08b]

T'as tout bon

Juste un détail linguistique : iL vaut mieux dire vitesse orbitale que vitesse de rotation, qui s'emploie plutot pour la vitesse d'un corps autour de son axe.



Voila. La formule n'est pas très compliquée, c'est :


ou "première vitesse cosmique"
avec
G la constante de gravitation 6,67.10^-11
M la masse de l'astre, ici pour la Terre 6.10²⁴ kg
R la distance au centre de l'astre attracteur

Au minimum R = rayon terrestre (en imaginant un satellite qui tournerait au ras du sol), en pratique il faut s'extraire de l'atmosphère et l'orbite la plus basse est de l'ordre de 200 km soit R = 6600 km environ.

Calcul fait, tu trouve v de l'ordre de 8 km/s



Eh oui, c'est beaucoup. C'est pour cela que la charge utile d'une fusée, celle qui tourne in fine en orbite, ne représente que 1% de la masse de départ, le reste étant composé de la masse du carburant et des réservoirs.




La satellisation représente le plus gros effort. Pour s'extraire ensuite completement de l'attraction de la Terre et orbiter dans le système solaire, tu prend la première vitesse cosmique, tu la multiplie par soit ~1,4 et tu obtient la 2e vitesse cosmique V_L, dites vitesse de libération, de l'ordre de 11 km/s.

Loin de la Terre, la sonde à une vitesse V qui dépend sa vitesse de départ V₀ (celle que lui a donné la fusée), de la vitesse de libération et de la vitesse de la Terre autours du Soleil, V_Terre, de l'ordre de 30 km/s.




Si tu veux aller vers l'intérieur du système solaire (Venus, Mercure, L1...) tu dirige ta sonde dans le sens contraire de la vitesse orbitale de la Terre pour que l'orbite soit plus interne. Inversement si tu vise l'extérieur du système (Mars, Jupiter...) tu lui donne un supplément de vitesse par rapport à la Terre ce qui lui permet d'adopter une orbite plus large et dans les deux cas, on calcule le coup pour que cette nouvelle orbite croise celle de la planète visée. En très gros voila le principe.

a+

Merci beaucoup pour cette explication très interessante.

Je pense avoir compris.

Par contre, je me pose encore une question (par rapport à la vitesse de lancement des fusées).

Comment font-t'il pour lancer un objet à cette vitesse ?

Bien sûr, ils ont beaucoup de carburent (la masse finale ne représente donc que 1% de sa masse de départ) mais si on est capable d'envoyer une fusée à cette vitesse, pourquoi ne peut-on pas lancer un avion à la même vitesse ?

On pourrait aller à sydney en moins d'une demi-heure, ce serait vraiment fantastique.
On pourrait travailler à l'autre bout du monde.

Donc, pourquoi y a t'il tant de différence entre la vitesse d'un avion et celle d'une fusée ? Est-ce uniquement un problème de carburant ?

Merci en tout cas pour ton aide.

[invite06fcc10b]

Bien sûr, ils ont beaucoup de carburent (la masse finale ne représente donc que 1% de sa masse de départ) mais si on est capable d'envoyer une fusée à cette vitesse, pourquoi ne peut-on pas lancer un avion à la même vitesse ?

On pourrait aller à sydney en moins d'une demi-heure, ce serait vraiment fantastique.
On pourrait travailler à l'autre bout du monde.

Effectivement, c'est possible et la quantité de carburant à emmener est effectivement dissuasive. Un avion permet d'emmener 300 personnes d'un seul coup, alors qu'une fusée, beaucoup plus lourde car pleine de carburant, ne pourrait emmener que 3 ou 4 personnes à la fois ...
Ensuite, il y a d'autres problèmes techniques, en vrac :
- Il faut sortir de l'atmosphère, donc aller très haut, afin d'éviter les frottements avec l'air qui font perdre de la vitesse et chauffent fortement le véhicule. Du coup, on se retrouve dans le vide spatial, avec donc plus de contraintes pour le maintien de la pression et des conditions de vie (un trou d'air et c'est la mort !).
- Il faut freiner la fusée/avion, ce qui implique une masse encore plus importante de carburant à emmener, même si l'essentiel du freinage est réalisé grâce à la rentrée atmosphérique.
- Si on veut se séparer des réservoirs vides de carburant (ce qui se fait avec les fusées) pour minimiser le poids total, il faut le faire au-dessus d'une zone totalement inhabitée ... ce qui est une contrainte difficile à tenir.
- Autres problèmes : les radiations ; la dilatation des matériaux; la résistance à la température lors de la rentrée atmosphérique ...
Au total, ça devrait pouvoir se faire pour 10 millions d'Euros ... qui veut aller à Sidney pour ce prix là ?

A+,
Argyre

[invite9bf6e08b]

Effectivement, c'est possible et la quantité de carburant à emmener est effectivement dissuasive. Un avion permet d'emmener 300 personnes d'un seul coup, alors qu'une fusée, beaucoup plus lourde car pleine de carburant, ne pourrait emmener que 3 ou 4 personnes à la fois ...
Ensuite, il y a d'autres problèmes techniques, en vrac :
- Il faut sortir de l'atmosphère, donc aller très haut, afin d'éviter les frottements avec l'air qui font perdre de la vitesse et chauffent fortement le véhicule. Du coup, on se retrouve dans le vide spatial, avec donc plus de contraintes pour le maintien de la pression et des conditions de vie (un trou d'air et c'est la mort !).
- Il faut freiner la fusée/avion, ce qui implique une masse encore plus importante de carburant à emmener, même si l'essentiel du freinage est réalisé grâce à la rentrée atmosphérique.
- Si on veut se séparer des réservoirs vides de carburant (ce qui se fait avec les fusées) pour minimiser le poids total, il faut le faire au-dessus d'une zone totalement inhabitée ... ce qui est une contrainte difficile à tenir.
- Autres problèmes : les radiations ; la dilatation des matériaux; la résistance à la température lors de la rentrée atmosphérique ...
Au total, ça devrait pouvoir se faire pour 10 millions d'Euros ... qui veut aller à Sidney pour ce prix là ?

A+,
Argyre

D'accord merci pour cette réponse.

Donc, il est possible de créer un avion/fusée allant à 8 km/s ou plus ...

Y a t'il déjà des experimentations/projets dans ce sens ?

[invite06fcc10b]

D'accord merci pour cette réponse.

Donc, il est possible de créer un avion/fusée allant à 8 km/s ou plus ...

Y a t'il déjà des experimentations/projets dans ce sens ?

Pas à ma connaissance.
Les seules études et réalisations sérieuses d'avions-fusées concernent le X15.
Voir http://fr.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15
mais il n'y avait aucune volonté de faire du commercial longue distance ...

En fait, il y a eu et je crois qu'il y a toujours des études d'avions commerciaux longue distance stratosphérique, mais à des vitesses très inférieures à 8km/s. En somme, il s'agirait d'un compromis permettant de diviser par 2 ou 3 la durée des vols actuels Paris-Sidney, ce qui serait déjà pas mal, mais le coût semble encore prohibitif.

A+,
Argyre

[invite9bf6e08b]

Pas à ma connaissance.
Les seules études et réalisations sérieuses d'avions-fusées concernent le X15.
Voir http://fr.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15
mais il n'y avait aucune volonté de faire du commercial longue distance ...

En fait, il y a eu et je crois qu'il y a toujours des études d'avions commerciaux longue distance stratosphérique, mais à des vitesses très inférieures à 8km/s. En somme, il s'agirait d'un compromis permettant de diviser par 2 ou 3 la durée des vols actuels Paris-Sidney, ce qui serait déjà pas mal, mais le coût semble encore prohibitif.

A+,
Argyre

D'accord merci pour le lien

[Gilgamesh]

Merci beaucoup pour cette explication très interessante.

Je pense avoir compris.

Par contre, je me pose encore une question (par rapport à la vitesse de lancement des fusées).

Comment font-t'il pour lancer un objet à cette vitesse ?

Bien sûr, ils ont beaucoup de carburent (la masse finale ne représente donc que 1% de sa masse de départ) mais si on est capable d'envoyer une fusée à cette vitesse, pourquoi ne peut-on pas lancer un avion à la même vitesse ?

On pourrait aller à sydney en moins d'une demi-heure, ce serait vraiment fantastique.
On pourrait travailler à l'autre bout du monde.

Donc, pourquoi y a t'il tant de différence entre la vitesse d'un avion et celle d'une fusée ? Est-ce uniquement un problème de carburant ?

Pour compléter la réponse d'Argyre : dans le cas de la fusée, le carburant est un popergol, c'est à dire qu'il comprend des couple carburant-oxydant (kerozene/oxygène, hydrogène/oxygène, N2O4/UDMH...). Cela permet à la fusée de se propulser dans le vide spatial et d'attendre des vitesse très élevée une fois au dessus de l'atmosphère. Car évidemment cela n'a pas de sens d'essayer d'atteindre une telle vitesse à moins de 100 km d'altitude, vu la température extérieur extremement élevée (~10⁴ K) auquel serait soumis la 'peau' de l'engin. Souviens toi de Columbia...

Mais en contrepartie, la fusée doit tout emporter avec elle. Or la vitesse atteinte a l'aide d'un propulsion a réaction est proportionnelle au logarithme du rapport entre la masse de départ (avec sa charge de carburant) et la masse "sèche" (une fois tous le carburant éjecté).



avec
la vitesse acquise en fin de propulsion
v_e la vitesse d'éjection du gaz
M₀ la masse de départ (avec carburant)
M la masse sèche (sans carburant)

ln étant la fonction logarithme naturel (en base e).

Les meilleurs couple de carburant chimique ont une vitesse d'éjection de l'ordre de 3 km/s. Si on veut V=8 km/s, il faut que ln(M0/M) = V/v_e = 2,7 soit M0/M=e^2,7 soit de l'ordre de 14. Donc, sans compter la vitesse nécessaire pour traverser l'atmosphère, la masse seche, comprenant la charge utile, la masse des réservoirs et celle des moteurs ne peut exceder 1/14, soit 7% de la masse totale. Et ça augmente très vite, car c'est à l'exponentiel ! En fait pour remplir à bien sa mission, une fusée doit être capable d'imprimer une vitesse caractéristique de l'ordre de 10 km/s, pour compenser l'action de la gravité pendant toute la durée de l'ascension ainsi que les pertes par frottement. Soit M0/M=e^10/3 = 28, soit une masse sèche de 1/28e = 3,5%. Pour faire mieux, on "relargue du lest" au cours de l'ascension, ce qui nous donne la fusée à étages. Tout l'effort de l'aéronautique peut être résumé à augmenter la vitesse d'éjection et à diminuer la masse de l'engin, afin de favoriser la charge utile.

En résumé, la fusée peut (et doit) atteindre des vitesses très élevée en fin d'accélération grace au fait qu'elle effectue son vol au dessus de l'atmosphère, ce qui en conséquent se traduit par une fusée en plusieurs morceaux, essentiellement composée de réservoir volumineux.

Un avion fait beaucoup mieux en terme de M0/M car : 1/ il n'a pas à atteindre des vitesses si élevée, impossible au sein de l'atmosphère, donc l'exigence du rapport des masse à la base est bien moindre 2/ comme il vole dans l'atmosphère, il en utilise le comburant (O2) et éjecte essentiellement de l'air ! Dans la masse de départ, il n'y a donc pas à inclure l'énorme masse d'air oxygéné qu'il engouffre dans ses réacteur durant son trajet et l'efficacité du carburant (kerozene), c'est à dire la poussée qu'un kg de carburant est capable de fournir en se mélangeant à l'air est en gros 10 fois supérieur à celle du carburant des fusées.

L'avenir c'est peut être de mélanger les concepts, c'est à dire d'avoir un vol aérobie (utilisant l'O2 atmosphérique) pendant une phase de vol et de finir avec un moteur fusée. Mais là, l'obstacle est technologique car il faut 2 motorisation (et même 3 car au dela d'une certaine vitesse le vol aérobie est impossible avec un turboréacteur et il faut passer au statoréacteur), un carlingue pressurisée capable de résister à la rentrée atmosphérique à très haute vitesse, etc.

a+

[invite9bf6e08b]

Pour compléter la réponse d'Argyre : dans le cas de la fusée, le carburant est un popergol, c'est à dire qu'il comprend des couple carburant-oxydant (kerozene/oxygène, hydrogène/oxygène, N2O4/UDMH...). Cela permet à la fusée de se propulser dans le vide spatial et d'attendre des vitesse très élevée une fois au dessus de l'atmosphère. Car évidemment cela n'a pas de sens d'essayer d'atteindre une telle vitesse à moins de 100 km d'altitude, vu la température extérieur extremement élevée (~10⁴ K) auquel serait soumis la 'peau' de l'engin. Souviens toi de Columbia...

Mais en contrepartie, la fusée doit tout emporter avec elle. Or la vitesse atteinte a l'aide d'un propulsion a réaction est proportionnelle au logarithme du rapport entre la masse de départ (avec sa charge de carburant) et la masse "sèche" (une fois tous le carburant éjecté).



avec
la vitesse acquise en fin de propulsion
v_e la vitesse d'éjection du gaz
M₀ la masse de départ (avec carburant)
M la masse sèche (sans carburant)

ln étant la fonction logarithme naturel (en base e).

Les meilleurs couple de carburant chimique ont une vitesse d'éjection de l'ordre de 3 km/s. Si on veut V=8 km/s, il faut que ln(M0/M) = V/v_e = 2,7 soit M0/M=e^2,7 soit de l'ordre de 14. Donc, sans compter la vitesse nécessaire pour traverser l'atmosphère, la masse seche, comprenant la charge utile, la masse des réservoirs et celle des moteurs ne peut exceder 1/14, soit 7% de la masse totale. Et ça augmente très vite, car c'est à l'exponentiel ! En fait pour remplir à bien sa mission, une fusée doit être capable d'imprimer une vitesse caractéristique de l'ordre de 10 km/s, pour compenser l'action de la gravité pendant toute la durée de l'ascension ainsi que les pertes par frottement. Soit M0/M=e^10/3 = 28, soit une masse sèche de 1/28e = 3,5%. Pour faire mieux, on "relargue du lest" au cours de l'ascension, ce qui nous donne la fusée à étages. Tout l'effort de l'aéronautique peut être résumé à augmenter la vitesse d'éjection et à diminuer la masse de l'engin, afin de favoriser la charge utile.

En résumé, la fusée peut (et doit) atteindre des vitesses très élevée en fin d'accélération grace au fait qu'elle effectue son vol au dessus de l'atmosphère, ce qui en conséquent se traduit par une fusée en plusieurs morceaux, essentiellement composée de réservoir volumineux.

Un avion fait beaucoup mieux en terme de M0/M car : 1/ il n'a pas à atteindre des vitesses si élevée, impossible au sein de l'atmosphère, donc l'exigence du rapport des masse à la base est bien moindre 2/ comme il vole dans l'atmosphère, il en utilise le comburant (O2) et éjecte essentiellement de l'air ! Dans la masse de départ, il n'y a donc pas à inclure l'énorme masse d'air oxygéné qu'il engouffre dans ses réacteur durant son trajet et l'efficacité du carburant (kerozene), c'est à dire la poussée qu'un kg de carburant est capable de fournir en se mélangeant à l'air est en gros 10 fois supérieur à celle du carburant des fusées.

L'avenir c'est peut être de mélanger les concepts, c'est à dire d'avoir un vol aérobie (utilisant l'O2 atmosphérique) pendant une phase de vol et de finir avec un moteur fusée. Mais là, l'obstacle est technologique car il faut 2 motorisation (et même 3 car au dela d'une certaine vitesse le vol aérobie est impossible avec un turboréacteur et il faut passer au statoréacteur), un carlingue pressurisée capable de résister à la rentrée atmosphérique à très haute vitesse, etc.

a+

Merci pour ta réponse. C'est très interessant.

Par contre, j'ai une autre question : si on est capable de propulser dans l'espace des engins à cette vitesse.

Une fois que l'engin a été propulsé, plus rien ne ralentit sa course, n'est ce pas ?

Donc, si plus rien ne ralentit sa course, l'objet en question peut poursuivre son parcours indéfiniment (à condition bien sûr que les matériaux tiennent indéfiniment).

Donc, pourquoi ne pas créer une sorte de vaisseau spatial basique avec une propulsion au départ avec du carburant (pour lui assurer une vitesse suffisante pour quitter l'attraction terrestre) et en même temps de lui fournir la capacité d'accélérer sa vitesse de navigation (grâce à l'énergie solaire).

On pourrait ainsi accélérer au fur et à mesure sa vitesse de navigation et peut-être même atteindre la vitesse de la lumière (si c'est possible ?).

Y a t'il eu des expérimentations dans ce sens ? De mémoire, je sais qu'ils ont lancées une structure, à proximité de Jupiter, pour lui donner de l'énergie suffisante pour accélerer sa vitesse de navigation mais je n'arrive pas à retrouver le nom de cette structure.

Merci en tout cas pour ton aide.

[invite9bf6e08b]

C'est Pioneer X, le nom de la structure en 1973.

[invite765732342432]

Donc, si plus rien ne ralentit sa course, l'objet en question peut poursuivre son parcours indéfiniment (à condition bien sûr que les matériaux tiennent indéfiniment).

Et à condition de ne rien rencontrer en chemin.

De plus, il sera quand même un peu freiné/dévié car le vide interstellaire n'est pas parfaitement vide (particules + photons), mais bon, ça ne doit pas être un freinage important.

On pourrait ainsi accélérer au fur et à mesure sa vitesse de navigation et peut-être même atteindre la vitesse de la lumière (si c'est possible ?).

On peut s'en rapprocher (avec beaucoup d'énergie et de temps).
Mais le problème reste toujours de ralentir, ou de dévier !

Pas facile en allant à 200.000km/s d'anticiper les collisions et de chager de cap (on ne parle même pas d'atterrir pour faire le plein)

[invite9bf6e08b]

Et à condition de ne rien rencontrer en chemin.

De plus, il sera quand même un peu freiné/dévié car le vide interstellaire n'est pas parfaitement vide (particules + photons), mais bon, ça ne doit pas être un freinage important.


On peut s'en rapprocher (avec beaucoup d'énergie et de temps).
Mais le problème reste toujours de ralentir, ou de dévier !

Pas facile en allant à 200.000km/s d'anticiper les collisions et de chager de cap (on ne parle même pas d'atterrir pour faire le plein)

Oui d'accord merci pour ta réponse.

Mais en fait, je ne pense pas que les photons soit un réel problème car finalement, c'est grâce au photons qu'on pourrait éventuellement accélérer l'engin spatial.

Après que j'ai posté mon message, j'ai trouvé pleins de documentations sur les futures fusées : fusée photonique.

Les russes ont tentés de lancer ce type de structure dans l'espace mais par faute de moyen financier, la mission a été un échec (le budget était de seulement 4 millions de dollars américains, ce qui est apparemment très faible pour ce type de lancement).

"Le 21 Juin dernier, le sous marin nucléaire russe Borisoglebsk immergé en mer de Barents (Russie) lançait la fusée Volna, une adaptation du missile balistique militaire SS-N-18. Un remake de la guerre froide ? Non, un projet de démonstration visant à préparer les voyages interplanétaires et intersidéraux du futur.

A bord de Volna, pas de charge explosive, mais une voile solaire de 40 kg et de 30 mètres de diamètre, soigneusement pliée dans sa capsule. Objectif de la mission : montrer à la face du monde les perspectives offertes par la propulsion solaire. Et envoyer dans l’espace le premier « voilier solaire »."

Source: http://www.interstars.net/index.php?...liers-solaires

Maintenant, c'est certain qu'on peut se poser les questions suivantes :
- comment ralentir la vitesse ?
- comment garantir que les matériaux ne se désintegreront pas dans l'espace ? (en rencontrant des météorites ou autres).
- est-ce réellement possible de voyager à la vitesse de la lumière ? D'après la théorie de la relativité, ce ne serait pas possible car il est impossible pour un corps matériel de voyager à la vitesse de la lumière car la masse de celui-ci devriendrait alors infinie.
Mais quelle vitesse peut t'on aller au maximum ? Y a t'il eu des expériences à ce sujet ?

la théorie de la relativité pourra t'elle être un jour remise en cause ?

merci en tout cas pour ta réponse.

[Gilgamesh]

Merci pour ta réponse. C'est très interessant.

Par contre, j'ai une autre question : si on est capable de propulser dans l'espace des engins à cette vitesse.

Une fois que l'engin a été propulsé, plus rien ne ralentit sa course, n'est ce pas ?

Donc, si plus rien ne ralentit sa course, l'objet en question peut poursuivre son parcours indéfiniment (à condition bien sûr que les matériaux tiennent indéfiniment).

Il faut qu'il atteigne sa vitesse de libération dans le repère héliocentrique (dans la formule donnée plus haut tu remplaces M par la masse du Soleil 2.10³⁰ kg et R par la distance au Soleil). Et après, il se retrouve en orbite dans la galaxie.

Donc, pourquoi ne pas créer une sorte de vaisseau spatial basique avec une propulsion au départ avec du carburant (pour lui assurer une vitesse suffisante pour quitter l'attraction terrestre) et en même temps de lui fournir la capacité d'accélérer sa vitesse de navigation (grâce à l'énergie solaire).

C'est la concept de voile photonique. Le pb est que la poussée solaire est vraiment ténue et diminue avec le carré de la distance.


avec
W₀ la constante solaire, 1353 W/m² au niveau de l'orbite terrestre
D₀ la distance Terre-Soleil (1 UA par def)
D la distance de la voile au Soleil
c la vitesse de la lumière

Ça donne qqchose de l'ordre de 9.10^-6 Pa au niveau de l'orbite terrestre.

On pourrait ainsi accélérer au fur et à mesure sa vitesse de navigation et peut-être même atteindre la vitesse de la lumière (si c'est possible ?).

Non, la poussée va diminuer avec la distance et on ne pas guère dépasser 100-150 km/s, ce qui est très faible pour rejoindre les étoiles.

Pour atteindre des vitesses conséquentes il faut éclairer la voile au laser avec de très fortes intensités lumineuses.

Une discussion ici

Y a t'il eu des expérimentations dans ce sens ? De mémoire, je sais qu'ils ont lancées une structure, à proximité de Jupiter, pour lui donner de l'énergie suffisante pour accélerer sa vitesse de navigation mais je n'arrive pas à retrouver le nom de cette structure..

Ca c'est différent, c'est l'effet de fronde gravitationnelle. Tu empruntes un peu de l'énergie gravitationnelle à la planète (un peu à la manière d'un squateboard qui s'accroche à une voiture) pour gagner de la vitesse.

a+

[invite9bf6e08b]

Il faut qu'il atteigne sa vitesse de libération dans le repère héliocentrique (dans la formule donnée plus haut tu remplaces M par la masse du Soleil 2.10³⁰ kg et R par la distance au Soleil). Et après, il se retrouve en orbite dans la galaxie.



C'est la concept de voile photonique. Le pb est que la poussée solaire est vraiment ténue et diminue avec le carré de la distance.


avec
W₀ la constante solaire, 1353 W/m² au niveau de l'orbite terrestre
D₀ la distance Terre-Soleil (1 UA par def)
D la distance de la voile au Soleil
c la vitesse de la lumière

Ça donne qqchose de l'ordre de 9.10^-6 Pa au niveau de l'orbite terrestre.



Non, la poussée va diminuer avec la distance et on ne pas guère dépasser 100-150 km/s, ce qui est très faible pour rejoindre les étoiles.

Pour atteindre des vitesses conséquentes il faut éclairer la voile au laser avec de très fortes intensités lumineuses.

Une discussion ici



Ca c'est différent, c'est l'effet de fronde gravitationnelle. Tu empruntes un peu de l'énergie gravitationnelle à la planète (un peu à la manière d'un squateboard qui s'accroche à une voiture) pour gagner de la vitesse.

a+

Oui d'accord merci pour cette explication.

100-150 Km/s, c'est déjà une très bonne vitesse.

Ca fait entre 300000 et 540000 kilométres par heure.

Il faudrait tout de même 8000 ans pour rejoindre l'étoile la plus proche.

Comment procéder pour projeter du laser avec de très fortes intensités lumineuses ?

J'ai également une autre question : quand un photon rencontre un obstacle, il "rebondit" n'est ce pas ?

Donc, ne serait t'il pas possible de "capter" tous les photons, de les "enfermer" et de profiter ainsi de toute l'énergie en la démultipliant au fur et à mesure ?

De plus, j'ai également une autre question, si j'ai bien compris, l'intensité lumineuse diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne de source lumineuse (ce qui est normal) mais si on visage une sorte de voilier spatial qui est capable d'orienter sa destination avec des voiles (un peu comme pour les voiliers sur l'eau), donc on serait ainsi capable de le rapprocher du soleil (au maximum possible), d'exploiter au maximum l'intensité lumineuse du soleil pour accélerer au maximum la vitesse de la plateforme.

Une fois que la plateforme aura atteinte la vitesse désirée, on pourra sans problème l'expédier loin dans l'espace (sa vitesse sera ainsi beaucoup plus importante que si l'on expédiait directement hors du système solaire).

Qu'en pensez-vous ?

[invite40616a0b]

Mais la Terre tourne AUTOUR du Soleil.Ca force centrifuge COMPENSE cette gravité.Donc elle conserve la plaçe qu'elle occupe.

Juste pour m'ôter un doute : la Terre est bien ralentie, comme tous les autres corps, et se rapproche lentement du soleil ? Comme la Lune se rapproche de la Terre ?

[invite40271050]

Juste pour m'ôter un doute : la Terre est bien ralentie, comme tous les autres corps, et se rapproche lentement du soleil ? Comme la Lune se rapproche de la Terre ?

Bjr Yann29,
Ben pour la Lune elle s'éloigne plus tot de la TERRE qu'elle ne s'en rapproche (4cm/an)
http://pagesperso-orange.fr/philippe...nomie/lune.htm.
Bonne journée

[invite40616a0b]

La Lune s'éloigne lentement de la Terre...
OK... Merci infiniment de m'avoir corrigé.

Pour ce qui est du tore de Stanford, effectivement c'est beaucoup plus réaliste comme implantation humaine dans l'espace, avec gravité artificielle. Il manque juste du temps, des matériaux, du travail, de l'organisation, de l'énergie... Tout cela est rare de nos jours, et un tel projet demande beaucoup d'efforts, trop sans doute par rapport au bénéfice récolté.

D'un autre côté (je dérive doucement de la question initiale, mais bon) le but ne serait pas d'avoir une station pour elle-même, le but serait d'unir l'humanité entière autour d'un projet pharaonique pour mettre en place une véritable cooopération dans le village mondial.

[invite9bf6e08b]

La Lune s'éloigne lentement de la Terre...
OK... Merci infiniment de m'avoir corrigé.

Pour ce qui est du tore de Stanford, effectivement c'est beaucoup plus réaliste comme implantation humaine dans l'espace, avec gravité artificielle. Il manque juste du temps, des matériaux, du travail, de l'organisation, de l'énergie... Tout cela est rare de nos jours, et un tel projet demande beaucoup d'efforts, trop sans doute par rapport au bénéfice récolté.

D'un autre côté (je dérive doucement de la question initiale, mais bon) le but ne serait pas d'avoir une station pour elle-même, le but serait d'unir l'humanité entière autour d'un projet pharaonique pour mettre en place une véritable cooopération dans le village mondial.

D'accord je vois.

Effectivement, un tel projet pourrait nécessiter beaucoup de matériaux et de capitaux. Mais indirectement, je pense que les progrès réalisés dans le domaine des nanotechnologies dans les cinquantes prochaines années permettront la réalisation de ce type de projet.

Déjà, j'ai pû lire dans un article scientifique que le nanotube de carbonne était 100 fois plus résistant que l'acier et six fois moins lourd. Le nanotube de carbone est déjà présent dans la vie de tous les jours (raquette de tennis par exemple, vélo,...).

Ce composant serait réellement idéal pour la conquête spatial et pour l'établissement d'une nouvelle ère dans l'histoire humaine (celle de la conquète spatiale).

Après, je pense que le développement de ce type de structure permettra de pérenniser l'implantation humaine (que se passerait t'il si demain un astéroide gigantesque s'écrassait sur la terre, ou en cas de guerre nucléaire,...)

Qu'en pensez -vous ?

[invite40616a0b]

J'avais oublié qu'il fallait aussi de l'intelligence, et effectivement, des avancées technologiques significatives pourraient réduire le coût de ce travail.

Maintenant... Que tu dire ? C'est déjà tout un bazar pour envoyer une poignée d'humains sur Mars... Il faudrait d'abord résoudre les problèmes politiques sur Terre pour justifier une telle entreprise.

[Tawahi-Kiwi]

Mais indirectement, je pense que les progrès réalisés dans le domaine des nanotechnologies dans les cinquantes prochaines années permettront la réalisation de ce type de projet.

Ouais....enfin c'est de la science-fiction tout ce qu'il y a de plus hypothetique jusqu'a present....

Déjà, j'ai pû lire dans un article scientifique que le nanotube de carbonne était 100 fois plus résistant que l'acier et six fois moins lourd. Le nanotube de carbone est déjà présent dans la vie de tous les jours (raquette de tennis par exemple, vélo,...).

Euh...non....ils ne faut pas confondre les fullerenes (nanotubes de carbone) et les fibres de carbone, composee de graphite, egalement resistantes mais rien a voir avec les nanotubes.

Les fullerenes n'ont jusqu'a present que quelques applications experimentales et n'en sont toujours qu'au stade de la synthese de laboratoire.

T-K

[invite9bf6e08b]

Ouais....enfin c'est de la science-fiction tout ce qu'il y a de plus hypothetique jusqu'a present....



Euh...non....ils ne faut pas confondre les fullerenes (nanotubes de carbone) et les fibres de carbone, composee de graphite, egalement resistantes mais rien a voir avec les nanotubes.

Les fullerenes n'ont jusqu'a present que quelques applications experimentales et n'en sont toujours qu'au stade de la synthese de laboratoire.

T-K

D'accord je vois. J'avais simplement lu (dans un article) que le nanotube de carbone était déjà utilisé.

C'est vrai que ça m'a un peu surpris de voir un composant 100 fois plus résistant que l'acier déjà en application.

Quoi qu'il en soit, je suis prêt à parier que la prochaine révolution industrielle majeure sera la révolution nanotechnologique.

C'est sûr et certain.

Je crois en cette science

[invite06fcc10b]

Bonjour,

D'accord je vois.
Effectivement, un tel projet pourrait nécessiter beaucoup de matériaux et de capitaux. Mais indirectement, je pense que les progrès réalisés dans le domaine des nanotechnologies dans les cinquantes prochaines années permettront la réalisation de ce type de projet.

Je suppose que tu veux parler des matériaux à utiliser pour fabriquer l'enveloppe de la petite planète creuse ?
Certes, il faudra des matériaux légers et résistants, mais je ne crois pas que cela soit le problème le plus important. Le problème numéro 1, c'est le transport de tout ce dont on a besoin vers cette planète artificielle. Pour survivre, il faut une zone agricole donc de la terre, il faut aussi des animaux, il faut des maisons, de l'eau, il faut des ressources suffisantes en fer, aluminium, silicium, cuivre, carbone, azote, etc. etc. de sorte qu'un recyclage complet soit envisageable, ce qui nécessite de nombreuses machines .... Il faut une production énergétique énorme pour faire fonctionner ces machines et d'autres qui serviront à réparer, construire des outils, des vêtements, des bâtiments et j'en oublie ...
Si on fait un bilan de tout ce dont on a besoin, on doit atteindre un nombre de tonnes qui doit s'exprimer en millions voire même milliards ...
Voir par exemple http://www.astrosurf.com/luxorion/co...tion-pics2.htm
pour un aperçu de ce qui a déjà été proposé.

Qu'en conclure ?
a) Si on considère les fusées actuelles ou même celles du futur proche, on voit immédiatement que de tels concepts sont utopiques pour une raison simple : une grosse fusée peut envoyer 100 tonnes en orbite, or il faudrait des dizaines de millions de tonnes à envoyer, ce qui nécessiterait des centaines de milliers de fusées ...
Même à raison de 100 grosses fusées par an, ce qui est déjà énorme en terme financier et logistique sur une seule année, il faudrait près de 1000 ans pour achever un tel projet ...
b) La viabilité d'un tel projet est étroitement liée à la quantité de choses à amener dans l'espace. Or, si on est sur une planète, Mars par exemple, on dispose de plein de ressources locales (fer, silicium, carbone ....), ce qui réduit fortement les besoins ! Et donc, si on veut établir une colonie quelque part, c'est là où il y a le plus de ressources facilement accessibles qu'il faut aller et Mars est sans doute l'endroit le plus approprié. Cela explique sans doute l'engouement de certains pour cette planète ....

Cordialement,
Argyre