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Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire



  1. #1
    OKO

    Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire


    ------

    Salut a tous

    Bon finalement, j'enchaine sur une description des 3 types de boucliers envisagés pour contrecarrer l'effet des rayons cosmiques et du vent solaire.

    voici le plan de l'article de "pour la science" de mai 2006 (que ceci vous incite a l'acheter !!)

    1) Ecran matériel

    avantages :
    - simple
    - efficacité

    inconvénients :
    - beaucoup trop lourd

    2) Ecran magnétique

    avantages :
    - Beaucoup plus léger qu'un bouclier matériel

    Inconvénients
    - N'offre aucune protection le long de l'axe
    - Le champ magnétique intense peut être lui même dangereux

    3) Ecran electrostatique

    Avantages
    - Pas de trous dans la couverture
    - Pas de champ magnétique nefaste

    Inconvénients :
    - Crée un afflux nocif de particules chargées negativement
    - Requiert un courant electrique gigantesque

    commençons par le début =>

    1) L'écran matériel
    L'eau serait le candidat le plus sérieux comme matériau anti-radiation.
    A la fois pour ses propriétés d'absorption des rayons nocifs, mais aussi a cause de sa necessité physiologique pour l'équipage.
    Dans ce cas, les projections montrent une capsule sphérique d'habitation qui contient au moins 500 tonnes d'eau.
    pour comparer ils mettent en relation avec la charge utile de la navette qui est de 30 tonnes ...
    ce genre d'engin devra obligatoirment être assemblé dans l'espace.
    De l'éthylène pourrait remplacer l'eau, avec l'avantage de pouvoir être sous forme solide, mais il en faudrait tout de même 400 tonnes, et ajouter l'eau necessaire au voyage.
    tout ceci reste peu envisageable, il faudrait l'équivalent de 14 vols navettes ou de 27 tirs ariane pour simplement amener le bouclier anti-radiation ...
    Avec le prix que ça représente, il est plus sérieux d'envisager directement des solutions plus sophistiquées.

    2) l'ecran magnétique
    Le principal problème vient de la puissance necessaire :
    Pour protéger correctement le vaisseau, il faut un champ de 20 Telsas, cad 600.000 fois le champ magnétique terrestre.
    Il existe un système qui arrive a ces perormances, mais qui pèse quand même 9 tonnes.
    cette solution serait néanmoins très séduisante si elle n'avait pas l'inconvénient de ne pas proteger contre le rayonnement qui arrive dans l'axe du champ.
    pour obtenir un champ d'une protection efficace, le vaisseau et le champ autour devraient avoir la forme d'un tore (comme un beignet).
    forme peu evidente pour une vaisseau, qui serait la aussi obligatoirement assemblé dans l'espace.
    de plus on se sait pas ce que pourrait provoquer sur l'organisme un champ magnétique si intense, pendant si longtemps ...
    la solution serait donc de realiser un champ protecteur (opposé) dans les quartier d'habitation.
    Ca ne simplifie pas vraiment le système ......

    D'autres solutions proposent d'etendre considérablement le champ magnétique, non plus confiné a quelques metres autour du vaisseau, mais a des distance bien plus importantes. Ce champ n'aurait alors besoin que d'être d'1 Teslas.
    malheureusement, ce scenario neglige l'instabilité des plasmas prouvé par les experiences les plus récentes, ainsi que l'affaiblissement de la coquille protectrice provoqué par l'interaction avec ces plasmas ...

    3) ecran electrostatique
    Il s'agirait de porter la tension éléctrique du vaisseau a ... 2 milliards de volts.
    le plus gros problèmes c'est que l'espace n'est pas vide et que ce champ éléctrique pourrait attirer les particules chargées négativement sur une portée ... d'une dizaine de milliers de kilomètres !
    Tous les electrons du coin seraient donc attirés par le vaisseau et viendraient le percuter avec une enrgie égale a celle de tous les protons que le bouclier repousse ...
    le flux ""naturel"" de proton serait donc remplacé par un bombardement electronique encore plus intense.
    ce bombardement produirait des rayons gammas lors de la percution sur la coque, qui rendrait le problème initial bien minime en comparaison !
    Autre problème, il faudrait produire 2 GW, l'énergie produite par une centrale nucléaire moderne.
    Sans compter qu'il n'est pas précisé comment l'engin sera porté a une telle tension ...
    Et puis mettre en orbite une centrale nucléaire moderne, ça doit pas être facile ... (les réacteurs des SNA n'ont pas du tout les mêmes performances)

    Donc voilà les solutions envisagées actuellement par les spécialistes de la chose.
    Comme vous le voyez, c'est pas gagné.

    Ma préférence personnelle (ce que je trouve le plus réaliste a terme) c'est le bouclier magnétique.
    je suis a peu près convaincu qu'il nous sera possible, assez rapidement, de produire des générateurs de champs d'un poid encore plus faible (~5 a 6 tonnes au total) et capable de se superposer afin d'assurer une protection intégrale (sans les trous aux axes) et contrecarrés à l'intérieur de l'espace habitable par un champ inverse qui pourra éliminer, ou du moins très fortement attenuer, l'intensité des champs de protection externe.

    Et vous, quelle est la solution qui vous semble la plus plausible et réalisable ?

    -----

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  3. #2
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    Donc voilà les solutions envisagées actuellement par les spécialistes de la chose.
    Comme vous le voyez, c'est pas gagné.
    Un physicien émérite ton spécialiste, qui doit avoir environ 70 ans vu qu'il a déjà publié en 1958 ...
    Bref, c'est peut-être un bon scientifique, mais ça n'est pas un ingénieur de la NASA qui lui doit trouver une solution concrète et pas théorique. Et au fait, "pour la science" n'est sans doute pas une référence pour les spécialistes ...
    Regarde plutôt ici :
    http://www.astronautix.com/craft/cevcm.htm
    C'est en Anglais, ça parle des différentes spécifications concernant le "Crew Exploration Vehicle" de la NASA pour les prochaines missions d'exploration, spécifications qui ont évolué plusieurs fois. Il n'y a pas grand chose sur les radiations, sauf un petit passage :
    Citation Envoyé par NASA
    Most of the system design parameters stayed the same for this cycle including the 5 g/cm2 of supplemental radiation protection.
    et un peu plus loin :
    Citation Envoyé par NASA
    Analysis in this design cycle showed that the supplemental radiation protection could be reduced to 2 g/ cm2. ... No supplemental radiation protection was included in the mass estimates for this design analysis due to results from a radiation study.
    Ca montre 2 choses :
    1) La NASA se préoccupe sérieusement des radiations et a déjà des solutions concrètes de type écran protecteur (en éthylène si je ne m'abuse).
    2) 2g/cm2, ça ne fait pas une grande épaisseur; si on a par exemple 50m2 de surface cylindrique à protéger, ça fait 1 tonne à embarquer pour la protection. Pas négligeable, mais pas de quoi empêcher une fusée de décoller !

    A noter qu'il y a un groupe de la NASA qui travaille spécifiquement sur les radiations : http://srag-nt.jsc.nasa.gov/

    Et il y a aussi des données de Mars Odyssey concernant les radiations qui montrent que les doses de radiation reçues à la surface de Mars restent relativement acceptables :
    http://mars.jpl.nasa.gov/spotlight/o...n-success.html

  4. #3
    arglosse

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    LE hic, c'est que le CEV serait destiné à des missions proches, particulièrement vers la lune. C'est à dire quelques jours seulement, (si les missions sur place devaient durer, on peut supposer que les bases seraient au moins en partie enterrées), et dans une zone encore un peu protégée par le champ de la terre.
    Donc, les protections dont tu parles suffisent. (D'ailleurs, il y a bien eu Appollo)
    Or, au délà, vers Mars, par exemple, il en sera tout autrement: plus de radiations, et plus de temps d'exposition.
    Donc les radiations sont effectivement un gros problème, non résolu à ce jour.

  5. #4
    OKO

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Arglosse : ne te fatigues pas a répondre a argyre, je suis certain sans avoir a le lire qu'il va essayer encore une fois de faire prendre des vessies pour des lanternes, et surtout dire exactement le contraire de ce que j'avance, afin de se sentir important, de se sentir quelqu'un ...
    certains gens sont comme ça ...
    Y a quelques temps le même individu prétendait que ceci était un problème secondaire et négligeable, mais j'ai même pas envie de savoir ce qu'il en pense maintenant.
    j'aurais préféré que tu répondes a ma question plutôt que de te faire perturber par un troll


    quelle technologie juges-tu la plus crédible ?
    ... et pourquoi stp ?

  6. #5
    J-D11

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    je ne mis connaît pas du tout mais serait il possible de prendre un matériaux assez danse qui serait traversé par un champ électrique . le courant électrique protégerais des particule bêta chargée négativement et le matériaux assez danse comme du plomb pourrais nous protéger des particule alpha chargé positivement . (mais se que je ne dit n'a sûrement aucun sense alors vous pourriez me dit c'est quoi qui ne marche pas dans mon idée svp)

    pour se qui des radiation . il a des animaux comme le scorpion qui ont une Hormone mystérieux qui leurs permet de résister beaucoup mieux que nous au radiation. le requin lui a un autre Hormone qui le protège de tous développement de cancer. ont peut donc imaginez dans un futur proche la possibilité de réglé la plupart des maladies lié a la radiation par une simple piqûre

    ou nous pourrions encore nous inspiré de la vie:
    certaine bactérie peuvent crée des spores qui contient leur génome et j'ai entendu dire que la coquille qui protège se génome et suffisamment solide pour résister plusieur millier d'année sur la surface de mars peut être que cette coquille pourrais nous servir
    Dernière modification par J-D11 ; 12/05/2006 à 01h42.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    arglosse

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    quelle technologie juges-tu la plus crédible ?
    ... et pourquoi stp ?
    J'opterais pour l'écran d'eau. Même si la masse est énorme, une fois mise en orbite, elle pourra servir longtemps, a de diverses missions. Ca suppose donc une volonté très forte au début, mais dans une perspective de très long terme.
    De plus, (c'est, il est vrai, très hypothétique), on pourrait peut-être la tirer de la lune.
    En complément, il y aurait le traitement médicamenteux et un système de propulsion plus rapide, ce qui est encore plus hypothétique. Dans ce cas, en optimisant un point, on pourrait réduire un autre (ex: moins d'eau si on va plus vite).
    En tout cas, les écrans semblent se mettre eux même hors-jeu car ils créent leurs propres inconvénients.
    Dernière modification par arglosse ; 12/05/2006 à 09h37.

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  10. #7
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par arglosse
    LE hic, c'est que le CEV serait destiné à des missions proches, particulièrement vers la lune. C'est à dire quelques jours seulement, (si les missions sur place devaient durer, on peut supposer que les bases seraient au moins en partie enterrées), et dans une zone encore un peu protégée par le champ de la terre.
    Et non !
    Sur la même page que j'ai citée (il faut lire !), il est précisé que les spécifications sont valables pour des orbites allant de LEO à orbite lunaire et pour des séjours de 180 jours.
    180 jours, ce n'est pas anodin ... c'est grosso modo la durée d'un voyage vers Mars ... comme c'est bizarre ...
    De plus, en orbite lunaire, la protection du champ magnétique terrestre est négligeable, donc si c'est valable pour cette orbite, ça sera valable pour Mars.
    Et d'ailleurs, il est bien indiqué "5 g/cm2 of supplemental radiation protection". Il s'agit d'un supplément de protection. Pourquoi voulez vous un "supplément" si ce n'est pour des spécifications plus fortes que pour l'orbite basse et pour des durées plus longues ?

    Citation Envoyé par Oko
    et surtout dire exactement le contraire de ce que j'avance, afin de se sentir important, de se sentir quelqu'un ...
    Parano quand tu nous tiens ...

  11. #8
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par arglosse
    J'opterais pour l'écran d'eau. Même si la masse est énorme, ...
    500 tonnes d'eau en orbite basse, un ingénieur de la NASA vous dirait simplement : "don't even think about it"
    L'eau sera néanmoins probablement utilisée pour un supplément de protection lors des "solar flares", c'est à dire les rares événements de fortes radiations dues à des éruptions solaires. Dans ce cas, les astronautes iront probablement se réfugier au centre du vaisseau, derrière leurs provisions d'eau pour augmenter encore un peu plus la protection.
    En attendant, la NASA a déjà choisit, inutile de se casser la tête, ça sera l'écran avec un matériau léger comme l'éthylène.

  12. #9
    EspritTordu

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Bonjour,

    Les radiations ne sont pas uniformes dans le proche espace : les principales radiations nocives viennent plutôt du côté du soleil, n'est-ce pas?

    Dans ce cas là, un bouclier, quel que soit le type, en rotation sur un axe ne permetterait-il pas de réduire la "dureté" de celui-ci?

  13. #10
    OKO

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par arglosse
    J'opterais pour l'écran d'eau. Même si la masse est énorme, une fois mise en orbite, elle pourra servir longtemps, a de diverses missions. Ca suppose donc une volonté très forte au début, mais dans une perspective de très long terme.
    De plus, (c'est, il est vrai, très hypothétique), on pourrait peut-être la tirer de la lune.
    En complément, il y aurait le traitement médicamenteux et un système de propulsion plus rapide, ce qui est encore plus hypothétique. Dans ce cas, en optimisant un point, on pourrait réduire un autre (ex: moins d'eau si on va plus vite).
    En tout cas, les écrans semblent se mettre eux même hors-jeu car ils créent leurs propres inconvénients.
    l'ecran aura besoin d'être énorme de toute façon
    La projection d'un écran en éthylène donne une masse de 400 tonnes, a comparer au 500 tonnes de l'eau, c'est presque pareil.
    L'avantage de l'éthylène est toutefois qu'il peut être polymérisé sous forme solide, ce qui simplifie notoirement la vie.

    Mais l'obstacle majeur des ecrans matériel est leur poid faramineux.
    Même si techniquement, c'est la solution la plus simple, économiquement, ça semble bien être la moins viable :
    imagines-tu 14 vols navettes ou 27 tirs ariane UNIQUEMENT pour satelliser les composants du bouclier matériel, sans même parler du vaisseau proprement dit !Ca c'est les chiffres pour le bouclier d'éthylène, pour l'eau c'est 17 vols navette et 35 tirs d'ariane 15 tonnes.
    Avec ce budget considérable (on en est a ~30 milliards de $ pour les tirs navette là !), je pense qu'il serait plus logique d'améliorer la recherche et le developpement des solutions technologiquement plus compliquées, mais techniquement plus réalistes, non ?

  14. #11
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    l'ecran aura besoin d'être énorme de toute façon
    La projection d'un écran en éthylène donne une masse de 400 tonnes, a comparer au 500 tonnes de l'eau, c'est presque pareil.
    Tu les sors d'où tes 400 tonnes ? La NASA envisage 2g/cm2 et toi tu voudrais qu'on mette 10kg/cm2 peut-être ?
    Arrêtes donc tes chiffres fantaisistes Oko, ou donnes des références crédibles, qui ne soient pas des revues de vulgarisation.
    Comme je l'ai expliqué plus haut, 2g/cm2, ça fait de l'ordre de 1 tonne et non pas 400 tonnes, et c'est pour ça que ce n'est même pas mentionné par la NASA comme un problème important à résoudre : ça prend 3 lignes dans les spécifications générales du CEV.

  15. #12
    arglosse

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    Mais l'obstacle majeur des ecrans matériel est leur poid faramineux.
    Même si techniquement, c'est la solution la plus simple, économiquement, ça semble bien être la moins viable :
    imagines-tu 14 vols navettes ou 27 tirs ariane UNIQUEMENT pour satelliser les composants du bouclier matériel, sans même parler du vaisseau proprement dit !Ca c'est les chiffres pour le bouclier d'éthylène, pour l'eau c'est 17 vols navette et 35 tirs d'ariane 15 tonnes.
    Effectivement, mais il faut voir ça comme un investissement. Ca pourra servir pendant des décennies.

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  17. #13
    arglosse

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    A Argyre:
    Il ne s'agit pas de rejeter à priori ce que tu dis, mais la question des doses de radiations à craindre et de leurs conséquences font encore débat. L'article que tu cites se place de toute évidence dans une approche "optimiste".

  18. #14
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par arglosse
    A Argyre:
    Il ne s'agit pas de rejeter à priori ce que tu dis, mais la question des doses de radiations à craindre et de leurs conséquences font encore débat. L'article que tu cites se place de toute évidence dans une approche "optimiste".
    Je ne crois pas, non, il se place simplement dans une démarche ingénieur. L'écran de protection de la NASA n'est pas prévu pour stopper 100% des radiations, il est prévu pour que le voyage de 180 jours n'entraine pas plus de 50 REM par astronaute (REM=Radiation Equivalent Man).
    50 REM, c'est la limite autorisée pour les astronautes à bord de l'ISS. Ce chiffre peut évoluer et il est supérieur aux normes près des centrales nucléaires, mais il est acceptable.
    En fait, il faut bien comprendre que les cellules qui sont altérées par des radiations finissent en général par mourir et être remplacées par de nouvelles cellules. Le problème, c'est que la probabilité que certaines cellules deviennent cancéreuses augmente. Donc finalement, le risque des radiations, au niveau qu'on s'attend à trouver dans l'espace, c'est d'avoir, peut-être, un cancer quelques années plus tard. Et ce cancer pourrait d'ailleurs être détecté et guéri en temps utile !
    Peut-être que l'auteur de l'article cité par Oko se fixait comme objectif un niveau de radiations de 1 REM, c'est possible, alors effectivement, peut-être qu'il faut une protection multipliée par 10 ou pire. On pourrait aussi demander 0,001 REM tant qu'on y est, et être plus protégé dans l'espace que dans notre maison.
    Mais l'objectif est d'aller sur la Lune ou Mars avec une protection raisonnable, pas de vivre 120 ans.

  19. #15
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Les radiations ne sont pas uniformes dans le proche espace : les principales radiations nocives viennent plutôt du côté du soleil, n'est-ce pas?
    Ce n'est pas sûr. Les ions lourds qui viennent d'un peu partout sont très énergétiques, ils sont donc plus destructeurs que les protons qui viennent du soleil, même s'ils sont moins nombreux.
    Donc en moyenne, il faut se protéger de tous les endroits à la fois. En revanche, de temps en temps, une éruption solaire envoie un flux important de protons qui représentent un plus grand danger que les ions lourds.
    Dans ce cas, ton idée de tourner le vaisseau pour que ce soit la partie la plus protégée qui soit face au soleil est effectivement intéressante.

  20. #16
    albert einstein

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Salut à tous

    Très intéressant argyre

    Parcontre, l'équipage est soumis à un rayonnement de 30 millirems par jour, et par comparaison, une personne vivant dans une région au niveau de la mer reçoit seulement 100 à 150 millirems par an (soit 1% du rayonnement en orbite).

    La dose approche les 200 à 300 millirems pour une personne vivant en altitude, dans une région montagneuse par exemple.

    A partir de quelle dose les effets néfastes commencent-ils à apparaître ?

    Une personne soumise à 75 rems ne présente pas de troubles de santé. Entre 75 et 200 rems, certaines personnes commenceront à présenter des symptômes (vomissements, perte d'appétit, fatigue), alors que d'autres continueront à bien se porter (il existe effectivement une large plage de tolérance entre les individus).

    Si la dose dépasse les 300 rems, plus aucune personne n'échappe aux symptômes. La mortalité apparaît également à ce niveau. 50 % des personnes meurent à 450 rems, 80 % à 600 rems. Une dose de 1000 rems est toujours létale.

    source ; http://www.nirgal.net/homme2.html


    amicalement

  21. #17
    arglosse

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    A Argyre:
    En fait, je me basais sur ce genre de communication:
    http://www.cidehom.com/science_at_nasa.php?_a_id=185
    Et comme je suis plutôt du côté du principe de précaution...

  22. #18
    EspritTordu

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Posté par EspritTordu
    Les radiations ne sont pas uniformes dans le proche espace : les principales radiations nocives viennent plutôt du côté du soleil, n'est-ce pas?


    Ce n'est pas sûr. Les ions lourds qui viennent d'un peu partout sont très énergétiques, ils sont donc plus destructeurs que les protons qui viennent du soleil, même s'ils sont moins nombreux.
    Donc en moyenne, il faut se protéger de tous les endroits à la fois. En revanche, de temps en temps, une éruption solaire envoie un flux important de protons qui représentent un plus grand danger que les ions lourds.
    Dans ce cas, ton idée de tourner le vaisseau pour que ce soit la partie la plus protégée qui soit face au soleil est effectivement intéressante.
    Je pensais à quelque chose de plus dynamique : une rotation permanente à la manière d'une roue de vélo... En effet, lorsque on exerce localement une force sur la jante d'un vélo, jante en rotation autour de son axe, il est beaucoup plus difficile de la faire bouger : c'est l'exemple classique de l'effet gyroscopique.

    En clair, mon idée au départ est que puisque on à pas besoin d'une protection totale sur tout le volume en même temps, une rotation du bouclier permettrait de réduire la puissance du dit bouclier. Mais il y vrai dès lors qu'il faut apporter 24h/24, l'énergie à la rotation, peut être est-ce plus facile avec des champs magnétiques? : c'est dynamique.

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  24. #19
    OKO

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par albert einstein

    Parcontre, l'équipage est soumis à un rayonnement de 30 millirems par jour, et par comparaison, une personne vivant dans une région au niveau de la mer reçoit seulement 100 à 150 millirems par an (soit 1% du rayonnement en orbite).

    La dose approche les 200 à 300 millirems pour une personne vivant en altitude, dans une région montagneuse par exemple.

    A partir de quelle dose les effets néfastes commencent-ils à apparaître ?

    Une personne soumise à 75 rems ne présente pas de troubles de santé. Entre 75 et 200 rems, certaines personnes commenceront à présenter des symptômes (vomissements, perte d'appétit, fatigue), alors que d'autres continueront à bien se porter (il existe effectivement une large plage de tolérance entre les individus).

    Si la dose dépasse les 300 rems, plus aucune personne n'échappe aux symptômes. La mortalité apparaît également à ce niveau. 50 % des personnes meurent à 450 rems, 80 % à 600 rems. Une dose de 1000 rems est toujours létale.

    source ; http://www.nirgal.net/homme2.html


    amicalement
    Salut Albert

    Le seul élément chimique envisagé a ce jour pour servir de bouclier est l'hydrogène.
    L'éthylène (C2H4) en possède une concentration légèrement supérieure a celle de l'eau (H2O).
    C'est pour cette raison que l'éthylène a un pouvoir supérieur de 1/4 a celui de l'eau pour servir de bouclier.
    Mais étant donné que les projections tablent sur un mur d'eau de 5 metres pour constituer une barrière suffisante pour redescendre a la MOITIE de la valeur qu'on a a 5500m d'altitude sur terre, ça donne un mur de 4 mètres d'épaisseur d'éthylène pour avoir le même résultat.

    Wallace Friedberg et ses collègues de l'institut médical de l'administration aérospaciale civile d'Oklahoma City, les spécialistes les plus concernés par ce problème, ont estimé que la dose totale reçus par des astronautes non protégés serait de ... 800 mSv par an ... c'est a dire 40 fois plus que la dose maximale acceptable pour un travailleur du nucléaire.
    Sachant que 1 Sievert = 100 rems
    Comme le voyage va durer au minimum 2 ans, c'est donc 1600 mSv en 2 ans auquels seraient soumis les astronautes s'ils n'était pas protégés.

    Alors il faudra évidemment plus que quelques feuilles d'éthylène posées ici ou là dans le vaisseau pour les protéger.
    Les plans actuels de la NASA a ce sujet sont donc complétements caducs, en fait, a ce jour (ou plus exactement jusqu'a 2003), ils n'ont fait que survoler le problème, en balançant quelques estimations pifomètriques sans fondement, afin de nourrir les gogos en mal de rêves faciles et baclés. Et ça a marché, certains, ici même (il se reconnaitra...) en sont la preuve vivante.
    "la NASA l'a dit en 97"
    mort de rire ...
    en 83 elle a aussi dit que les tirs navettes couteront seulement 20 millions de $ (alors qu'ils coutent 1.4 milliards de $ aujourd'hui ...)

    C'est une des raisons qui permet (a une majorité, mais pas a tous, c'est sûr ...) de comprendre a quel point on est encore loin des promesses martiennes.

    depuis 2003, la NASA a compris qu'il fallait travailler le sujet plus sérieusement et a fondé un centre de recherche a Marshall concernant l'impact du rayonnement sur le corps humain.
    Un des buts de ce centre est de developper des médicaments aptes a réparer l'ADN des astronautes suites aux nombreux dommages qu'il subiront dans l'espace interplanétaire (s'ils ne sont pas assez protégés).

    Mais personnellement, je n'y crois pas au bouclier matériel.
    beaucoup, beaucoup, beaucoup trop lourd et encombrant.
    A ce jour, on est capable de fabriquer un générateur de 30 teslas qui pèse 9 tonnes.
    A comparer aux 400 tonnes d'éthylène qui offriraient une protection équivalente.

    Une fois qu'on aura résolu les problèmes liés au bouclier magnétique (complémentarité de champ pour une protection intégrale, opposition de champ pour les quartiers habités, et le tout dans un poids encore plus réduit que le "simple" générateur actuel), et une fois que les médicaments permettant de soigner l'ADN des voyageurs seront enfin developpés (le centre sus-cité estime qu'1/3 de l'ADN des astronautes serait endommagés chaque année d'exposition sans protection dans l'espace), ALORS, seulement, on pourra rêver a un voyage habité vers Mars.

    ca risque d'être long ... en tout cas une chose est sure, ça ne sera pas fait selon le plan actuel, seuls quelques gogos croient encore a ces busheries.

  25. #20
    Septentrion

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    Mais personnellement, je n'y crois pas au bouclier matériel.
    beaucoup, beaucoup, beaucoup trop lourd et encombrant.
    A ce jour, on est capable de fabriquer un générateur de 30 teslas qui pèse 9 tonnes.
    A comparer aux 400 tonnes d'éthylène qui offriraient une protection équivalente.
    Bonjour

    Une masse si faible pour créer un champ de 30T est surprenante, à moins que ce ne soit dans un volume minuscule de quelques dizaines ou centaines de litres.
    Pour créer un champ de 10 ou 15T dans un volume de quelques dizaines ou centaines de m3, on arrive plutôt à des aimants supraconducteurs de plusieurs centaines de tonnes, parcouru par des courants de plusieurs dizaines de milliers d'ampères.
    Voici ce qu'il faut faire pour créer péniblement un champ magnétique de quelques teslas dans un volume de quelques dizaines de m3 :
    http://www-drfc.cea.fr/actualites/01-0709-tfmc.htm
    En tout cas, on n'arriverait pas à ces 30T sans de la cryogénie (pour la supraconduction), ce qui suppose déjà des équipements assez lourds.
    As-tu une référence ?

    Pour répondre à la question de départ, sauf plus ample information, cette protection par champ magnétique me semble aussi utopique que les écrans d'eau ou de PET avec une masse raisonnable. Tant qu'il faudra 6 ou 8 mois pour atteindre une autre planète, amha, une telle expédition restera une chimère. Quand on pourra faire le saut en quelques semaines, on en reparlera.
    Donc dans très très longtemps, ou même jamais.

    A+

  26. #21
    Tawahi-Kiwi

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par Septentrion
    En tout cas, on n'arriverait pas à ces 30T sans de la cryogénie (pour la supraconduction), ce qui suppose déjà des équipements assez lourds.
    Salut,

    Personnellement, Il me semble que l'espace n'est pas l'endroit le moins approprié pour avoir des températures très basses. Un simple isolant contre le soleil devrait suffire ?
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  27. #22
    OKO

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par Septentrion
    Bonjour

    Une masse si faible pour créer un champ de 30T est surprenante, à moins que ce ne soit dans un volume minuscule de quelques dizaines ou centaines de litres.
    Pour créer un champ de 10 ou 15T dans un volume de quelques dizaines ou centaines de m3, on arrive plutôt à des aimants supraconducteurs de plusieurs centaines de tonnes, parcouru par des courants de plusieurs dizaines de milliers d'ampères.
    Voici ce qu'il faut faire pour créer péniblement un champ magnétique de quelques teslas dans un volume de quelques dizaines de m3 :
    http://www-drfc.cea.fr/actualites/01-0709-tfmc.htm
    En tout cas, on n'arriverait pas à ces 30T sans de la cryogénie (pour la supraconduction), ce qui suppose déjà des équipements assez lourds.
    As-tu une référence ?
    J'ai fais une erreur => c'est 20 et non 30 Teslas (comme je le dis dans mon premier post)
    Au sujet du dispositif de 9 tonnes pour 20 Teslas, c'est donc l'équipe de Samuel Ting, de l'institut de technologie du massachussets, qui l'a developpé.
    Ce n'est pas mentionné, mais Le champ doit effectivement encore, a ce jour, avoir une courte portée.
    Il y a un article assez complet sur le sujet (bouclier AR) sur le "pour la science" de mai 2006.

    Citation Envoyé par Septentrion
    Pour répondre à la question de départ, sauf plus ample information, cette protection par champ magnétique me semble aussi utopique que les écrans d'eau ou de PET avec une masse raisonnable. Tant qu'il faudra 6 ou 8 mois pour atteindre une autre planète, amha, une telle expédition restera une chimère. Quand on pourra faire le saut en quelques semaines, on en reparlera.
    Donc dans très très longtemps, ou même jamais.

    Ha bon ?
    Mais alors ... la NASA nous aurait menti ?!
    Et il y aurait des nigauds qui n'auraient rien compris ?!
    On pourra pas aller sur Mars dans 15 ans ?
    Je te rassures, en fait, a de rares exceptions près, je crois que tout le monde a compris qu'il faudra un peu plus que des promesses bidons de bush pour poser le pied la-bas.

    Cependant, concernant la maitrise des champs magnétique, je tiens a rappeller qu'en ce moment on construit ITER. Et que ce reacteur va beneficier d'un champ de confinement magnétique dont les caractéristiques seront supérieures a ce qui est necessaire pour notre vaisseau spatial.
    Alors effectivement, il va falloir "miniaturiser" l'engin.
    Et pas qu'un peu ....................

    Mais au niveau des puissance et de la maitrise du champ (géométrie), ITER va certainement nous permettre de faire des progres importants dans le secteur, vu les contraintes encore plus colossales auquelles il doit répondre (confinement d'un plasma -haute température- dans un tore magnétique afin d'eviter de lui faire toucher les bords du reacteur)

    Donc dans très très longtemps, ou même jamais
    hmmm ... l'histoire nous a appris moulte fois qu'il ne fallait jamais dire jamais en ce qui concerne ce que l'homme sera capable de faire un jour.
    Mais en tout les cas, c'est clair que c'est pas pour tout de suite ... et en tout cas pas selon le ""plan"" bidon pondu par l'administration bush.
    Juste une question de bon sens.

  28. #23
    OKO

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par Tawahi-Kiwi
    Salut,

    Personnellement, Il me semble que l'espace n'est pas l'endroit le moins approprié pour avoir des températures très basses. Un simple isolant contre le soleil devrait suffire ?
    a ces distances du soleil, la température externe sur les faces non exposées est ~de 100 a 120K
    il faudra donc forcement reduire cette température de 50 a 80K pour obtenir les températures requises.
    Et sur les faces exposées ... c'est de 300 a 350K
    L'isolant ne devra donc pas être si simple que ça, et le générateur cryogénique sacrément puissant.

  29. #24
    Septentrion

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    Ha bon ?
    Mais alors ... la NASA nous aurait menti ?!
    Et il y aurait des nigauds qui n'auraient rien compris ?!
    On pourra pas aller sur Mars dans 15 ans ?
    Je te rassures, en fait, a de rares exceptions près, je crois que tout le monde a compris qu'il faudra un peu plus que des promesses bidons de bush pour poser le pied la-bas.
    On est d'accord

    Citation Envoyé par OKO
    Cependant, concernant la maitrise des champs magnétique, je tiens a rappeller qu'en ce moment on construit ITER. Et que ce reacteur va beneficier d'un champ de confinement magnétique dont les caractéristiques seront supérieures a ce qui est necessaire pour notre vaisseau spatial.
    Alors effectivement, il va falloir "miniaturiser" l'engin.
    Et pas qu'un peu ....................
    Mais au niveau des puissance et de la maitrise du champ (géométrie), ITER va certainement nous permettre de faire des progres importants dans le secteur, vu les contraintes encore plus colossales auquelles il doit répondre (confinement d'un plasma -haute température- dans un tore magnétique afin d'eviter de lui faire toucher les bords du reacteur)
    En fait, si j'ai compris le principe, il s'agit bien de créer un champ magnétique gigantesque dans un volume de plusieurs centaines ou milliers de m3 : ce sont bien les mêmes ordres de grandeurs que ce qu'on essaye de faire pour la fusion. La topographie du champ est sûrement différente, mais celà ne change rien au fait que pour projeter un tel champ dans un tel volume, il faut des courants démentiels et d'énormes aimants supraconducteurs.
    Je pense que cette idée d'un champ pour protéger le vaisseau est l'idée d'un théoricien qui n'a pas vraiment la notion de l'ingénierie requise derrière.

    Citation Envoyé par OKO
    hmmm ... l'histoire nous a appris moulte fois qu'il ne fallait jamais dire jamais en ce qui concerne ce que l'homme sera capable de faire un jour.
    Mais en tout les cas, c'est clair que c'est pas pour tout de suite ... et en tout cas pas selon le ""plan"" bidon pondu par l'administration bush.
    Juste une question de bon sens.
    Pour ce qu'on pourrait être capable de faire un jour, no problem, j'en suis même au moteur à anti-matière (voir rubrique Astronautique). Plus proche de nous, si tout se passe bien, il se peut éventuellement que les américains soient peut-être capables d'envoyer vers la Lune une capsule homothétique d'Apollo vers 2020. Et vers 2040 ou 2050, sauf catastrophe (peak-oil&crise énergétique, guerre mondiale, etc.), peut-être qu'un groupe de nations se saignerait aux quatre veines pour envoyer quelques gars gambader sur Mars, après qu'on ait enfin mis au point la propulsion permettant de faire le voyage en 2 semaines.
    Qui vivra verra, mais je crois que j'ai intérêt à vivre vieux.

    Pour la cryo :
    En l'absence de refroidissement actif, on a déjà du mal à conserver l'hydrogène liquide très longtemps (ebullition vers 20K), alors qu'on a quand même quelques dizaines d'années d'expérience dans l'isolation des réservoirs.
    On pourrait théoriquement utiliser des supraconducteurs à haute température (le record doit être autour de 130K il me semble) ...si on savait en faire des aimants de grandes dimensions, ce qui n'est pas du tout le cas, et de loin (problèmes liés aux caractéristiques mécaniques des matériaux, limitation de densité de courant).
    Donc pour l'instant, c'est hélium liquide et refroidissement à 4K.

    Mais bon, l'idée méritait examen...

    A+

  30. Publicité
  31. #25
    EspritTordu

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Le seul élément chimique envisagé a ce jour pour servir de bouclier est l'hydrogène
    Pourquoi l'hydrogène?

  32. #26
    OKO

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    parce que c'est l'un des meilleurs éléments permettant d'arrêter les rayons hautement energétiques.
    Les éléments lourds comme le plomb font de mauvais bouclier en fait, car la disposition de leurs atomes ne leur permet pas d'interagir a tout les coups avec les rayons cosmiques.

    L'idéal serait un bouclier d'hydrogène pur, mais ça implique une sacrée ingénierie (hydrogène refroidi pour être liquide, et dans un reservoir pressurisé)

    Alors que dans l'éthylène, polymérisé de surcroit (le fameux polyéthylène) il devient aisement manipulable et travaillable, sous forme solide.

  33. #27
    EspritTordu

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Je suis surpris, je croyais que le plomb par sa densité atomique était le meilleur candidat pour freiner les radiations? Dans cette perspective l'hydrogène devrait faire pâle figure, non?

  34. #28
    Argyre

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par OKO
    Mais étant donné que les projections tablent sur un mur d'eau de 5 metres pour constituer une barrière suffisante pour redescendre a la MOITIE de la valeur qu'on a a 5500m d'altitude sur terre, ça donne un mur de 4 mètres d'épaisseur d'éthylène pour avoir le même résultat.
    Qu'est-ce que vient faire ce chiffre de 5500 mètres ?
    A 5500 mètres, on peut planter une tente et y passer 50 ans sans avoir de problèmede radiations.
    Citation Envoyé par OKO
    Wallace Friedberg et ses collègues de l'institut médical de l'administration aérospaciale civile d'Oklahoma City, les spécialistes les plus concernés par ce problème, ont estimé que la dose totale reçus par des astronautes non protégés serait de ... 800 mSv par an ... c'est a dire 40 fois plus que la dose maximale acceptable pour un travailleur du nucléaire.
    Sachant que 1 Sievert = 100 rems
    Comme le voyage va durer au minimum 2 ans, c'est donc 1600 mSv en 2 ans auquels seraient soumis les astronautes s'ils n'était pas protégés.
    Les doses maximales autorisées pour les travailleurs du nucléaire sont tellement strictes que les risques pour eux de déclarer un cancer est inférieur à celui de ceux qui fument 1/2 paquet de cigarettes par jour.
    Compares ce qui est comparable : pour l'ISS, le max autorisé est de 50 REMS.
    De plus, sur Mars, la protection est multipliée par 3 ou 4 (effet planète + effet atmosphère), sans compter le régolith qu'on pourrait ajouter et qui rendrait la protection très efficace et les radiations quasi-négligeables.
    Donc, ça fait 6 mois de voyage, + 1 an 1/2 sur place avec des radiations très faibles, + 6 mois de voyage.
    Au bilan, avec tes chiffres, on obtient un peu plus de 40 REMS la 1ère année et un peu plus de 40 REMS l'année du retour. Donc, c'est presque compatible avec les normes imposées pour l'ISS. Et ce sont des chiffres qui maximisent les doses reçues, donc sans bouclier (tu dis bien "non protégés".
    Citation Envoyé par OKO
    Alors il faudra évidemment plus que quelques feuilles d'éthylène posées ici ou là dans le vaisseau pour les protéger.
    J'ai déjà donné les liens vers les spécifications du CEV par la NASA et il n'est pas prévu de surcharger beaucoup le vaisseau.
    Citation Envoyé par OKO
    Les plans actuels de la NASA a ce sujet sont donc complétements caducs,
    TU penses que les plans de la NASA sont caduques, mais ton opinion, la NASA elle s'en fout !
    Les chiens aboient, la NASA passe ...
    Citation Envoyé par OKO
    en fait, a ce jour (ou plus exactement jusqu'a 2003), ils n'ont fait que survoler le problème, en balançant quelques estimations pifomètriques sans fondement,
    Disons plutôt que Oko n'a fait que survoler le problème en balançant quelques estimations pifométriques, et en négligeant par exemple le rôle protecteur d'une surface et d'une atmosphère planétaire ...

    Citation Envoyé par OKO
    Mais personnellement, je n'y crois pas au bouclier matériel.
    Tu peux croire à ce que tu veux, chacun est libre. Mais en revanche, compte sur moi pour te dénoncer à chaque fois que tu propageras de fausses informations. La NASA a déjà fait son choix, ça sera le bouclier matériel, que tu y crois, ou que tu n'y crois pas ! Et les spécifications du CEV pour les missions lunaires (et plus tard martiennes) pour la version "spirale 3", sont déjà bien avancées en prenant en compte les radiations et la durée des missions.

  35. #29
    transhuman

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Bonjour,

    Question naive après avoir parcouru l'article de pour la science et cette discussion :

    Ne pourrait on pas envisager une protection anti radiation multi composants :
    Exemple : Champs magnétiques + matériau isolant + caisson de survie entouré d'eau ?

    Par ailleurs en ce qui concerne les projets de la Nasa oui elle devellope rapidement les engins pour retourner sur la Lune mais elle prévoit seulement que ces mêmes engins serviront sur mars !

    Pourquoi ? Eh bien pour paraphraser une pub actuelle : "CEV ...what else ?"
    Dernière modification par transhuman ; 17/05/2006 à 13h21.

  36. #30
    Septentrion

    Re : Bouclier anti-radiation pour engin interplanétaire

    Citation Envoyé par transhuman
    Par ailleurs en ce qui concerne les projets de la Nasa oui elle devellope rapidement les engins pour retourner sur la Lune mais elle prévoit seulement que ces mêmes engins serviront sur mars !
    Pourquoi ? Eh bien pour paraphraser une pub actuelle : "CEV ...what else ?"
    Le CEV n'est pas censé être un quartier d'habitation pour un vol vers Mars, heureusement d'ailleurs, parce que passer 6 mois dans un truc pareil... : il s'agit seulement de la capsule de retour dans laquelle prendraient place les astronautes un ou deux jours avant le retour sur Terre. Il est donc normal qu'il y ait pas plus de problème de radiations au niveau du CEV utilisé de cette façon que pour les vols lunaires.
    Un hypothétique vaisseau martien n'aurait vraiment rien à voir avec le CEV.

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