Arche interstellaire : refonte complète de la structure

[Gilgamesh]

(...)Il y a pourtant les théories de Miguel Alcubierre et de Chris van den Broeck qui sont je pense très sérieuses, et qui montrent que l'on peut contourner astucieusement cette fameuse loi de la vitesse lumière.

Bien sûr... Mais ma philosophie par du fait que ce ne serait décidemment pas possible. Les solutions théoriques évoquées reclament des quantité d'énergie absolutly délirantes.

Je pense qu'il y a dans ce qu'on pourrait appeler notre "inconscient culturel" quelque chose qui regimbe profondément à cette idée de limitation. C'est du moins pour moi l'explication de la relative pauvreté en solutions réalistes c-a-d envisagée sans un tour de passe-passe technologico scientifique. Et peu ou prou ça ressemble toujours a de gros cargo métalliques plus ou moins tarabiscotés (la bd de Leo n'échappe pas à la règle).

Or de toute façon, en dehors de la faible probabilité de pouvoir boucler ce genre de trajet en une vie d'homme il y a la question de la taille minimale du groupe humain a emmener (plusieurs milliers) en autonomie complète et de la viabilité de la planète objectif. Bien sur on peut envisager l'envoie de sonde hyper-véloce (atteignant c/10) pour nous renseigner sur les condition physico-chimique de surface. Mais peut on tout prévoir ? S'il faut terraformer a minima, implanter un écosystème, ça signifie des durées supérieures au siecle en plus de siècle de trajet. Tout le monde va finir neurasthenique dans une boite de conserve.

Nous ne connaissons rien de notre Galaxie, ni même de notre propre planète.

Bien sûr, mais si c'était réellement facile, *une* seule espèce ET aurait pu s'établir dans *toute* les zones viables de la Galaxie. Dont la Terre. Manifestement ce n'est pas le cas.

Même si on a pas encore les moyens matériels d'effectuer de tels voyage mais au moins on a des pistes théoriques et on avance pas à pas.


Tiens, si tu veux du rêve voici deux séries de bandes dessinées sur le sujet de la colonisation de nouvelles planètes par de petits groupes de colons et leur développement futur (sans vouloir faire de pub): Aldébaran (série à lire en premier) et Bételgeuse, attention c'est juste magnifique! L'auteur c'est un certain LEO.

Oui, et je les trouve plutôt bien faites même si je trouve qu'il se laisse aller a quelques facilités (la mantrisse, la nuit d'amour toride avec le mister ET, arf...).


a+
-----

[Gilgamesh]

Comme BD, j'aime beaucoup Aldebaran et Betelgeuse aussi, mais il y a certaines incongruités physiques (sans parler de la mantrisse qu'on peut admettre comme étant un phénomène inconnu!). Entre autres, le vaisseau a sustentation centrifuge est une hérésie, et les paramètres orbitaux des planètes d'Aldebaran et de Betelgeuse sont incompatibles avec une température terrestre, vu que ce sont des (super)géantes rouges!

Exact et pour ça au moins c'était facile de s'en passer (pour la mantrisse je suis d'accord que vu que c'est le fil conducteur du récit, on peut admettre)

Y'a aussi les créatures volantes gonflées à l'hydrogène : il faudrait un volume 1000 fois supérieur au corps de l'animal pour créer une sustentation (l'air étant 1000 fois moins dense que l'eau), c'est loin d'être le cas.

a+

[invitefad81a05]

salut gilgamesh
felecitation pour ce plan assez ambitieux ,
je comprends pas que s'il s'agit d'arche poue amener les gents vers un systeme voisin ,pourquoi je vois l'ocean et l'atmosphere ds la partie orange que t'as dit que il est entrain de tourner sur elle meme pour creer la gravitation ?de plus qu'il est la vitesse qui doit avoir pour que notre voyage soit tranquille dans l'arche?

[Gilgamesh]

salut gilgamesh
felecitation pour ce plan assez ambitieux ,
je comprends pas que s'il s'agit d'arche poue amener les gents vers un systeme voisin ,pourquoi je vois l'ocean et l'atmosphere ds la partie orange que t'as dit que il est entrain de tourner sur elle meme pour creer la gravitation ?de plus qu'il est la vitesse qui doit avoir pour que notre voyage soit tranquille dans l'arche?

merci

Pour la partie orange, imagines un cylindre [] qui tourne autours de son axe -- comme ça : -[]-

puis tu appuis des deux côté ->[]<- pour enfoncer les "joues" du cylindre et tu obtiens un peu comme un diabolo :
http://www.juggling.org/help/circus-arts/diabolo/
mais fermé quoi (un diabolo inclu dans un tube si tu préfères).

[Gilgamesh]

Et voici une version retravaillée avec le carburant distribué des deux côté de la structure (pour servir de bouclier durant les 2 phases du trajet)




a+

[invite2aa40209]

Je voulais revenir sur un point.
Les réacteurs en forme de palettes, comment fonctionnent-ils?!
J'ai vu ce genre de réacteurs sur une autre illustration dans le hors-série "l'espace magazine" sur la conquête de l'espace.

[Gilgamesh]

Je voulais revenir sur un point.
Les réacteurs en forme de palettes, comment fonctionnent-ils?!
J'ai vu ce genre de réacteurs sur une autre illustration dans le hors-série "l'espace magazine" sur la conquête de l'espace.
Pièce jointe 3854

C'est marrant que tu relèves ce thread j'étais justement en train d'y repenser.

Lambda_0 avait envisagé 2 types de moteurs : à confinement inertiel ou tokamak. L'encombrement minimum allait à la solution inertielle. Chacun des petits point bleu sur la corolle est censé représenter une petite tuyère d'environ 5 m de diamètre de qq centaines de tonne. En fait il en faut un dizaine de millions.

Le principe est thermonucléoélectrique : la fusion produit une énergie convertie en électricité pour accélerer et focaliser le flux ionisé des produits de réaction.


Le probleme c'est que les réactions candidates sont (sans même parler de la difficulté d'ignition) :

p + Li7 -> 2 He4 17,00 Mev (2.0e14 J/kg)
p + Li6 -> He4 + He3 4.0 MeV
D + Li6 -> 2 He4 22.4 MeV
p + B11 -> 3 He4 8.80 Mev (7.0e13 J/kg)

...et que, cumulés le Lithium et le Bore11 doivent (estimation perso) représenter pas plus de 6 ppm dans les petits corps glacés du système solaire. Comme il en faut qq dizaines de Gt, cela représente l'exploitation de plusieurs dizaine de millier de petits corps pour extraire les quantités suffisantes !

Les autres réactions mises de côtés :

p + D -> He3 + gamma 5.49 Mev (1.75e14 J/kg)

D + D -> T (1.01 MeV) + p (3.02 MeV) (50%) (9.65e13 J/kg)
D + D -> He3 (0.82 MeV) + n (2.45 MeV) (50%) (7.8e13 J/kg)

D + T -> He4 (3.5 MeV) + n (14.1 MeV)

T + T -> He4 + 2n + 11.3 MeV

He3 + He3 -> He4 + 2 p

He3 + T -> He4 + p + n + 12.1 MeV (51%)
He3 + T -> He4 (4.8 MeV) + D (9.5 MeV) (43%)
He3 + T -> He4 (0.5 MeV) + n (1.9 MeV) + p (11.9 MeV) (6%)


...le sont parce qu'elles produisent des neutrons ou des rayons gamma et que ces bestiole ne se laissent pas focaliser par un champs électromagnétique. De ce fait, elles "activent" la superstructure et la fragilisent dans la masse.

Il en reste une qui n'est pas dans ce cas là, je ne sais pas pourquoi on ne l'a pas exploitée :
D + He3 -> He4 (3.6 MeV) + p (14.7 MeV)


Mais bref, vu les quantités nécessaire il va bien falloir faire feu de tout bois, neutron, gamma ou pas.

Le tritium T n'est pas en soi intéressant au départ, car radioactif, mais on peut imaginer une couverture d'hydrogène "fertilisable" par le flux neutronique d'autre réaction.

L'He3 n'est pas franchement abondant (les qq centiomètre de regolite lunaire en contienne à proportion d'une partie pour 200 millions...). Pareil : on peut peut être utilser une couche fertilisable fait d'un isotope abondant.

Un concept intéressant est celui de la "fusée en glace d'hydrogène" d'un certain Jonathan Vos Post (voir post suivant), dans lequel une glace incluant tous les élements de réaction sert à la fois de superstructure, de bouclier contre le rayonnement et de carburant.

a+

[Gilgamesh]

Hydrogen Ice Spacecraft for Robotic Interstellar Flight by Jonathan Vos Post, F.B.I.S. 1

(...)

2.0 DESIGN OF HYDROGEN ICE SPACECRAFT
(...)

The ideal spacecraft can be lightweight, inexpensive, and fuel efficient by using balls of hydrogen ice as both structure and fuel. Hydrogen may be "exotic" in its structural function, because it has the tensile strength of butter, but it accounts for over 75% of all matter in the universe and costs under $10 per pound. The material can be stiffened with the admixture of carbon or boron fibers, or various particulates.

Balls of modified hydrogen ice first serve as structure, then are detached, liquified or turned into slush, and channeled into a fusion reactor as fuel. In this way, almost all non-essential parts of the spacecraft are consumed during the mission. (...)

This type of "autophage" (self-consuming) spacecraft achieves an extremely low dead-weight fraction, which is a critical parameter for optimizing the performance of interstellar spacecraft. (...)

To reduce the volatility of hydrogen ice, a particular self-refrigerating structure was invented by James Stephens, analyzed quantitatively by James Salvail at the University of Hawaii

Concentric spheres of very thin metal (i.e. lithium) or metallized mylar coating thicker concentric spherical shells of hydrogen ice are connected to each other by at least two rods made of a material that has very low thermal conductivity. This is necessary so that the spheres above the instantaneous level of the subliming ice surface do not move relative to each other. The outer shells are highly reflective, thick enough to provide reasonable structural integrity. The inner spheres are made of the same materials, but much thinner (is much less than 0.1 cm), as they are merely radiation shields.

The radiation shields and outer hulls must contain enough sufficiently sized holes or pores so that sublimed hydrogen molecules are quickly lost into space. The evacuated spaces between the slowly receding ice surface and the outer hulls thus have negligible gaseous heat conduction because the gas is very rarified. Gas flux is small enough that heat convection is also negligible.

Under these conditions, the escaping sublimed hydrogen expands and refrigerates the remaining concentric spheres, maintaining a temperature well below the 20o K melting point of hydrogen; the nominal system temperature is 5o K.

The system as a whole as conceived by James B, Stephens includes: (1) ice embedded insulation, (2) vapor cooled insulation, (3) isomer conversion catalyst integral with insulation, (4) Infrared photon reflective and vapor conductive insulation, (5) vapor cast crystalline hydrogen ice using nuclear magnetic resonance heating of non-crystalline ice, (6) self-forming filamentary insulation from dispersed particles in the ice that cohere due to ice cleaning.

The attributes of the system include: (1) unitized design -- hydrogen ice is the cryogen, propellant, shielding, absorber, power source, window, and insulation support during launch; (2) superconducting temperature cryostat (less than 5o K for hydrogen); (3) self-insulating solid cryogen; (4) long lifetime in Earth orbit; (5) low cost material (less than $10/pound); (6) low cost fabrication (casting process); (7) low launch cost (withstand high acceleration forces); (8) low cost operation (efficient superconducting solid state system); (9) acoustically quiet (no moving parts); (10) thermally stable (large thermal capacity well insulated); (11) high density ice vapor cast and used at same temperature avoiding shrink stresses in insulation and components embedded in ice.

Stephens also emphasized neutron absorbing properties of hydrogen ice, microwave reflection or absorption, laser-tough shielding, neutral and charged particle beam tough shielding, radar stealth, and a wide range of capabilities for embedded avionics, including: phased-array radar, solar-powered ion rocket and superconducting magnet power generator/storage, and superconducting guidance and control.

As the concept was extended by this author, individual hydrogen ice spheres can be orbited by small boosters, and later assembled into a large spacecraft. Solid hydrogen is inherently safer than liquid hydrogen. The spheres can have embedded avionics, providing distributed redundant capability for the spacecraft at superconducting temperatures. Once assembled, the low accelerations typical of ion, fission, or fusion propulsion would not endanger the inherently low compressive and tensile strength of hydrogen ice as a structural material. An acceleration of 0.0485 gravities is used in Section 3.1. The hydrogen ice spheres would be between the payload (or crew) and the nuclear propulsion, providing neutron-absorbant shielding at no extra cost.

(...)

Hydrogen ice by itself is imperfect as a structural element; various methods of stiffening by the admixture of carbon or boron fibers have been explored, as well as admixtures of particulates such as montmorillonite clay.

A survey of cryogenic ices and slushes has been presented in an earlier article by this author.4 For this paper it suffices to note that hydrogen ice has a density of 70.6 g/l at -262o C, melts at 20o K to become a liquid with density 70.8 g/l at -253o C, and that slush is intermediate in density but has various advantages over both solid and liquid.

(...)

2.2 Lithium or Boron in Hydrogen: Icy Isotopes

In one sense, ordinary hydrogen (protium) is the ideal structure/fuel, as it is extremely cheap and has the lightest molecular weight of any material exhaust. But the fusion reaction attainable 20 with ordinary hydrogen fuses two protons to produce a deuteron (deuterium nucleus), a positron (anti-electron), and a neutrino, at an energy of 0.42 Mev (million electron volts). This yields 2.0 x 1013 Joules per kilogram of fuel.

p + p -> D + e+ + v But this is irrelevant, since the reaction involved is not true nuclear fusion. As revealed by the emission of the neutrino, this is a "weak force" reaction, rather than a "strong force" reaction. Too much of the energy is carried away by the neutrino. The reaction is too difficult to initiate. The total energy yield is (relatively) low. And for little more effort, with more sophisticated fuel, we can get better results.

If our hydrogen ice is made of equal proportions of protium and deuterium, we can fuse the two to produce Helium-3 and a gamma ray, with 5.49 Mev energy, corresponding to 1.75 x 1014 Joules per kilogram of fuel.

p + D -> He3 + gamma But this is not a good idea either. The gamma rays would be emitted in all directions, and tend to fry the payload. We might as well eliminate protium completely, and use either pure deuterium ice or a deuterium/tritium mixture.

Pure deuterium ice would result in two different reactions, yielding a combination of Helium-3, tritium, protons, and neutrons.

D + D -> He3 + n 3.27 Mev (7.8 x 1013 J/kg) D + D -> H3 + p 4.03 Mev (9.65 x 1013 J/kg) Deuterium is easily obtainable in massive quantities, since it makes up roughly 1 part in 6000 of the hydrogen in water here on Earth. D2O, heavy water, costs from $0.06 to $1/gram depending upon quantity and purity. The deuterium-deuterium fusion reaction is moderately easy to initiate, requiring a temperature in the 10 million degree range. But the neutrons in the output are nasty. Since they are uncharged, they tend to fly in all directions, uncontrollable by electric or magnetic fields, frying and/or rendering the payload radioactive. Nonetheless, this is the reaction and fuel used by default throughout the remainder of this paper.

An energetic deuterium-tritium reaction seems at first to have certain advantages. This is the most studied reaction today, because of the low ignition temperature of roughly 10 MK.

D + H3 -> He4 + n 17.6 Mev (3.37 x 1014 J/kg)

This is actually the easiest fusion reaction to ignite, and may thus be the first used for terrestrial fusion power. But tritium is quite radioactive, decaying in about a decade, and that neutron is still trouble.

There are several interesting reactions involving Helium-3 in the fuel, but we disregard them here for two reasons. First, it's hard to obtain, although it might be extracted from the upper centimeter of lunar regolith where it has accumulated from solar wind. Second, the self-cooling approach described in my articles for hydrogen doesn't work as well for helium isotopes, which have to be cooled to below the background temperature of the universe. Frozen helium is just too volatile.

This leaves us with several more exotic reactions. We consider Lithium. Lithium occurs in nature21 with an abundance ratio of 7.39% for the isotope Lithium-6 (Li6) to 92.61% for Lithium-7 (Li7). Lithium melts at 180o C, and boils at 1,326o C. If we built the spacecraft out of equal proportions of protium and pure Lithium-6 isotope, we have:

p + Li6 -> He4 + He3 3.90 Mev (5.53 x 1013 J/kg)

We would be using hydrogen ice with lithium foil in the self-refrigerating concentric structure, plus walls and girders of lithium. Lithium is a soft metal, but at cryogenic temperatures (and away from water) it is strong enough without brittleness to suffice for structural purposes. Unfortunately, this is a difficult reaction to ignite.

We get somewhat more bang for the buck if we use isotopically pure Lithium-7, for a reaction yielding an electromagnetically focusable stream of alpha particles.

p + Li7 -> He4 + He4 17.00 Mev (2.0 x 1014 J/kg)

Again, this is a hard reaction to ignite.

We can use deuterium ice and pure Lithium-6, again getting an all-alpha output:

D + Li6 -> He4 + He4 22.30 Mev (2.67 x 1014 J/kg)

Or even consider protium plus Boron-11 for the so-called Boron-fission reaction:

p + B11 -> He4 + He4 + He4 8.80 Mev (7.0 x 1013 J/kg)

But this is even less studied, and also extremely difficult to ignite, requiring perhaps 1,000 times the ignition temperature of Deuterium. Lithium or Boron fusion might be initiated by incoming protons from interstellar space when rammed into at over 0.02 c, which might be useful for upper stages of a staged interstellar spacecraft.28

If we use fibers of Boron-11 to stiffen deuterium or tritium ice, it might be okay to let those boron fibers go right into the rocket engine, vaporize, and partly engage in nuclear reactions. The unreacted boron would reduce the energy yield somewhat, and merely be expelled as part of the reaction mass.

There is a clever way to get the lithium mixed in with the hydrogen. Lithium is very soluble in anhydrous ammonia (NH3 with no water). The resulting solution is the lowest density liquid known at room temperature, with a density of only 0.511 g/l.22 Regular ammonia, NH3, has a molecular weight of 17.03, a density of 0.7710 g/l, and melts at -77.7o C, while Trideutero ammonia, ammonia-d3, ND3, has a molecular weight of 20.05 and melts at -74o C.23 Lithium solutions in ammonia have metallic conductivities above 9 Mole percent metal. There is a eutectic at 22 Mole percent metal at 88o K., and at lower temperature is a stable solid compound, perhaps Li(NH3)4.

We can mix up batches of Lithium-6 or Lithium-7 in ordinary anhydrous ammonia, or Lithium-6 in fully deuterated anhydrous ammonia, freeze the stuff in the concentric perforated lithium-foil configuration, and build our spaceship out of that lithiated ammonia ice. This does leave us with a certain amount of useless nitrogen, which would contaminate the fusion reaction, unless separated out and expelled as unreacted exhaust mass. But lithiated anhydrous ammonia might be worth investigating as an exotic chemical fuel for liquid oxygen combustion.

Where does this leave us? We don't have a clear idea of a spacecraft fusion reactor that burns lithium or boron.31 So we may have to bite the bullet on the neutron radiation problem and build our spacecraft out of deuterium or mixed deuterium-tritium ice. The rest of this paper makes that assumption. Nordley points out "that as soon as the main reaction happens, the products become available for side reactions. While the output of particles from these side reactions may be several orders of magnitude below the output of the main reaction, and thus not worthy of interest regarding the kinematics, they will still be very significant (especially the neutrons) to electronics and biological components at the power levels needed for interstellar flight."

We note that Lithium can trap neutrons, heating up, and transferring that heat to melt or slushify hydrogen ice. Future considerations include analysis of the limits of neutron-hardened payloads through redundancy, self-repair, or even nanotechnology.

[Gilgamesh]

Encore un article qui me fait chaud au coeur et dans lequel intervient Vos Post :

http://www.sff.net/people/Geoffrey.Landis/STL.htp

"Starflight without Warp Drive"

Forget SF's magical warp drives. Can today's science give us the stars for real?

[invite62588872]

C'est bien digne de toi gilgamoule : ça déchire !

A bientôt pour plus de friction du cerveau ^^

[invite2aa40209]

Oui, excuse moi gilgamesh mais j'ai pas bien compris.
Peux-tu expliquer à un profane qui n'est pas dans le milieu scientifique et qui n'a pas fait de math depuis qu'il à laissé l'école (ça fait maintenant 3 ans!).

[Gilgamesh]

Oui, excuse moi gilgamesh mais j'ai pas bien compris.
Peux-tu expliquer à un profane qui n'est pas dans le milieu scientifique et qui n'a pas fait de math depuis qu'il à laissé l'école (ça fait maintenant 3 ans!).

Euh oui désolé je m'emporte, je m'emporte...

Donc à la base on cherche le moyen de propulser environ 100 Gt de charge utile vers un système stellaire avec le minimum de carburant possible.

Le paramètre utile c'est ce qu'on appelle l'impulsion spécifique qui bizarement se mesure en secondes. C'est le ratio en la poussée fournie (la poussée est une force ça se mesure en Newton, mais on la donne souvent sous la forme d'un poids équivallent dans le champs de gravité terrestre, en kg) et la masse consommée (c'est à dire éjectée) par seconde

IS= Poussée (en kg)/Débit massique (en kg/s) ce qui donne bien des secondes.


Une forte IS cela signifie qu'une petites masse de carburant va donner un maximum de poussée. L'intérêt suplémentaire c'est qu'une forte IS permet de n'emporter qu'une faible masse de carburant, ce qui est autant de moins à accélérer au cours du trajet.

L'IS des carburants chimiques usuels en astronautique est de l'ordre de 200 s. Ca signifit qu'une tonne de carburant va te fournir une force de 200 t (2000 kiloNewton).

Pour augmenter l'IS il faut maximiser la vitesse d'éjection.

Pour les carburant chimique, on a des vitesses de sortie des gaz de l'ordre de quelque km/s. Des contraintes thermodynamiques fondamentales (liées à la nature des forces de liaisons chimiques) nous révèlent que l'on n'ira guère au dela de 10 km/s.

Imaginons quelle masse totale de départ Mi (masse initiale) serait nécessaire pour être à même d'accélérer "chimiquement" une Arche de Mf (masse finale) = 100 Gt à V = 3000 km/s avec un carburant chimique de vitesse d'éjection Ve = 10km/s

V = Ve.ln(Mi/Mf )
soit :
Mi = Mf.exp(V/Ve)
Mi = 1e14*exp(3000/10)
Mi = OVERFLOW (error)

ma calculette n'arrive pas à calculer exp(300)

Bref...

Pour aller au delà, l'idée est d'accélérer le gaz par un champs électrique après l'avoir ionisé. Les vitesses d'éjection atteignent plusieurs milliers de km/s. On peut ultiliser l'énergie solaire pour fournir la puissance électrique et l'IS atteind plus milliers de seconde (3000 s pour Deep Space 1).

C'est super mais on n'est pas encore rendu. Avec l'Arche, il faut se passer du Soleil et il faut donc un carburant qui a la fois produise l'électricité et fournisse le gaz d'éjection.

C'est le principe du thermonucléoélectrique : on utilise la fusion thermonucléaire, la réaction la plus énergétique que l'on sache maitriser à la fois pour créer un plasma (gaz ionisé) ultra chaud et pour fournir une puissance électrique (via une chaine classique turbines à vapeur - alternateur ou autre) capable de focaliser le plasma (principe de la tuyère magnétique) puis l'éjecter à des vitesse allant de 10 000 à 20 000 km/s

L'IS atteind 1 million de secondes ! C'est la fête.

Le ratio Mi/Mf on l'a vu est proportionnel à exp(V/Ve). Avec :
Ve = 15 000 km/s, Mf/Mi = exp(3/15) = 1,22
Ve = 20 000 km/s Mf/Mi = exp(3/20) = 1,16.

Bien sûr il faut prévoir la phase de déceleration : après avoir accéléré l'Arche il faut la décélerer pour lui redonner un vitesse nulle à l'arrivée à destination (y'en a qui ont essayer de sauter en marche mais... c'est vous qui voyez!) et cela conduit à mettre ce ratio au carré (hiii j'ai un doute... mais je crois que c'est ça). Soit si je ne me gourre pas un Mf/Mi resp. de 1,22² =1,49 et 1,16²=1,34. Il faut donc emporter entre la moitié et le tiers de la masse de la structure en carburant.

Il y plein de réactions thermonucléaires envisageables. Le principe de base fait intervenir des noyaux légers qui à très haute température et à densité suffisante vont réagir pour former des noyaux plus stable en libérant une énergie du tonnerre.

Mais comme déjà dit certaines produisent des gamma ou des neutron, tout deux très pénétrants et non focalisables.

Vu les quantités nécessaires, moi je dis qu'il faut quand même compter dessus, car elles concernent notamment les réactions impliquant du deuterium (noyau d'hydrogène lourd pn), qui est parmis les carburant thermonucléaire de loin le plus abondant dans les petits corps du système solaire. Cela conduit à une structure de réacteur entierement en glace, ce qui est hypra cool dans le cadre de la philosophie de ce projet qui est de n'utiliser que des matériaux abondants et légers.

a+

[Gilgamesh]

C'est bien digne de toi gilgamoule : ça déchire !

A bientôt pour plus de friction du cerveau ^^

kh kh kh

Du coup j'ai reréflechie à la structure mais là faut que je me coltine à nouveau du dessin vectoriel.

Le but au départ c'est d'imaginer les propriétés minimales d'une fibre végétale capable de générer la surface en forme de diabolo et de s'y maintenir de façon stable. Tous ceci en étant capable de s'alimenter en lumière et en eau et surtout de trouver sa forme sous l'effet de ces deux tropismes.

Au départ j'étais partie d'une Arche-tube et la croissance commençait d'un bout pour finir par l'autre (méthode du tas de bois), à R=cte. Cela supposait de réaliser un anneau transparent remplis d'eau et de nutriment de diamètre correspondant à la taille finale (qq km) et au sein duquel se serait réalisé la croissance des parois, mètre par mètre. Un genre d'extrusion à l'envers de matériau vivant sous l'effet de l'énergie solaire.

La forme en diabolo est nettement plus complexe à "extruder". Et puis il y a quand même la question de réaliser une superstructure de 60 km de périmètre...

Là je crois pouvoir proposer un truc vachement plus mignon : l'Arche serait d'abord embryonnaire. Ce serait d'abord une petite chose flottant entre deux eaux dans un tube à essai.

Elle ne ferait pas simplement que croitre : elle se développerait.

Ce serait au départ un simple anneau méristématique capable de 3 choses :

1/ Si la contrainte est longitudinale, de s'allonger (R croissant)
2/ Si la contrainte est radiale, de se dédoubler (R constant)
3/ Soumis à un vide progressif de générer un épiderme.


Après une phase embryonnaire où se connecteraient les structures, la phase mesoscopique (qq mètres) annoncerait déjà la forme macroscopique et au dela la croissance se poursuivrait de façon homothétique.

L'intérêt c'est que dépassé qq dizaine de mètre elle ne dépendrait plus d'une superstructure de croissance et même deviendrait franchement habitable, étant déjà close.


a+

[Gilgamesh]

forc&#233;ment, je me suis gourr&#233; dans les notations :

Le ratio Mi/Mf on l'a vu est proportionnel &#224; exp(V/Ve). Avec :
Ve = 15 000 km/s, Mi/Mf = exp(3/15) = 1,22
Ve = 20 000 km/s Mi/Mf = exp(3/20) = 1,16.

(...)
soit si je ne me gourre pas un Mi/Mf resp. de 1,22&#178; =1,49 et 1,16&#178;=1,34. Il faut donc emporter entre la moiti&#233; et le tiers de la masse de la structure en carburant.

[Gilgamesh]

ah bah là aussi, logique

1/ Si la contrainte est radiale, de s'allonger (R croissant)
2/ Si la contrainte est latérale, de se dédoubler (R constant)

[invite2aa40209]

Pour augmenter l'IS il faut maximiser la vitesse d'éjection.

Ben vois-tu "optimiser la vitesse d'éjection des gaz", ça j'en avait justement parlé dans une autre discussion. C'est le problème principal que rencontrent tous les moteurs à gaz actuels et qui fait que leur rendement est aussi catastrophique.

Fffh!! Tu es vraiment incroyable!!!
J'espère que tu notes tout et que tu conserve bien tes idées!

[Gilgamesh]

Ben vois-tu "optimiser la vitesse d'éjection des gaz", ça j'en avait justement parlé dans une autre discussion. C'est le problème principal que rencontrent tous les moteurs à gaz actuels et qui fait que leur rendement est aussi catastrophique.

ceci dit, pour s'extraire d'un champs de gravité costaud comme le notre, y'a pas bien le choix. Les solutions de moteur à IS élevées fournissent une poussée trop faible pour extraire ne serait-ce que leur propre poids du puit gravitationnel terrestre. Le projet d'Arche ne peut se concevoir que dans un champs de gravité interplanétaire (c'est à dire celui du Soleil et pas grand chose d'autre). Ce qui suppose d'y vivre et d'y travailler. C'est la phase 1, celui de Nation spatiale, qui est technique, économique puis politique.

J'espère que tu notes tout et que tu conserve bien tes idées!

depuis peu oui. Un jour faudrait lui donner une forme.

salut

[invite2aa40209]

Re-salut Gilgamesh!

"Starflight without Warp Drive"

Forget SF's magical warp drives. Can today's science give us the stars for real?

Il y a quequechose qui m'échappe (désolé de revenir à la charge avec ça, mais tu connait mon point de vue).
Comment quelqun d'aussi imaginatif que toi ne peut-il pas imaginer que dans l'avenir, il puisse y avoir de très fortes chance que l'on trouve une astuce nous permettant de développer et de faire fonctionner un moteur "hyperdrive" qui ne consomme qu'une quantité raisonnable d'énergie??! L'entreprise est elle si démesurée?!
Sol-0 Peace

[inviteb050285d]

une astuce nous permettant de développer et de faire fonctionner un moteur "hyperdrive" qui ne consomme qu'une quantité raisonnable d'énergie??! L'entreprise est elle si démesurée?!

Il y a des mechanisme comme la "gravité" et des énergies encore inconnue la "matière noire" qui pour moi constuturons la science de demain.

Après tout ce qui a été inventer peut etre perfectionner, mais si l'on veut exploiter au maximum notre univers, nous serron obliger de passer par là.

Je pense a la pluralité des mondes et je pense aux perceptions de l'ésprit qui ne sont a mon sens pas encore bien compris...

[Gilgamesh]

Re-salut Gilgamesh!


Il y a quequechose qui m'échappe (désolé de revenir à la charge avec ça, mais tu connait mon point de vue).
Comment quelqun d'aussi imaginatif que toi ne peut-il pas imaginer que dans l'avenir, il puisse y avoir de très fortes chance que l'on trouve une astuce nous permettant de développer et de faire fonctionner un moteur "hyperdrive" qui ne consomme qu'une quantité raisonnable d'énergie??! L'entreprise est elle si démesurée?!
Sol-0 Peace

Disons que ça ou faire appel au traineau du Père Noel je ne vois pas de grosse différence...



Il était une fois, dans pas longtemps, les hommes vont inventer le moyen d'aller où ils veulent dans l'univers, et facilement en plus !

Ce que je veux dire, c'est que les solutions exotiques, qui sont (abondamment) répercutées dans la presse vulgarisatrice et la litterature le sont moins pour l'existence d'une prospective théorique réelle... que parce que c'est le seul "espoir" et la seule solution pour le narrateur (on ne va pas s'arrêter d'écrire de la SF parce que la physique ne nous livre pas la galaxie toute cuite, quand même !)

Alors que au fond de moi, je pressents que c est une vraie limite... On contourne le problème pour ne pas l'affronter. C'est névrotique, à mon sens. Et du coup on perd du temps à des chimères...

salut

[invite8915d466]

On pourrait te rétorquer que la limite entre chimère et réalisme est très dépendante des individus. Même si j'admire également ta puissance d'imagination ,je range quand même personnellement l'ensemble de la discussion dans ma catégorie "chimères" ! (mais c'est quand même passionnant à lire comme SF ! )

[Gilgamesh]

bon, en me relisant je suis peut être un peu dur. Au dela de ça, la vraie raison c'est qu'avec des solutions dont les principes théoriques ne sont pas traduisibles en infrastructures physiques il n'y a tout simplement rien à imaginer. En tant que tel, ça ne peut constituer un projet.

salut

[Gilgamesh]

On pourrait te r&#233;torquer que la limite entre chim&#232;re et r&#233;alisme est tr&#232;s d&#233;pendante des individus. M&#234;me si j'admire &#233;galement ta puissance d'imagination ,je range quand m&#234;me personnellement l'ensemble de la discussion dans ma cat&#233;gorie "chim&#232;res" ! (mais c'est quand m&#234;me passionnant &#224; lire comme SF ! )

Clair que tel quel c'est classable comme chim&#232;re. Mais une chim&#232;re qui se veut r&#233;aliste je pense que tout le monde l'a compris. Je me place dans une hypoth&#232;se de travail que l'homme entreprendrait ceci. Le fera t'il ou pas ? La est la question que je laisse sans r&#233;ponse, puisque ce n'est pas de mon ressort.

MAIS alors, s'il l'entreprenait comme devrait il s'y prendre ? Voila ce qui m'int&#233;resse.

Quelle sont les barri&#232;res &#233;nerg&#233;tiques qu'il trouverait devant lui, &#224; tout niveaux et qu'il lui faudrait franchir ?

Tiens, essayons de voir comment cela pourrait commencer. Il me semble que &#231;a peut sembler clair pour tout le monde qu'aucune nation n'est capable d'endosser cela. Alors dans quelle cadre ?

Innovons : je propose de discuter du concept de Nation spatiale

Le contexte :

Le voyage en orbite basse s'est semi-democratis&#233; &#224;, disons pour fixer un ordre d'id&#233;e, 10 000€ le trajet. En dehors des Etats, des acteurs diversifi&#233;s acteurs associatifs, entreprises, particuliers fortun&#233;s concr&#233;tisent divers "r&#234;ves d'espace" qui par la force des choses (le co&#251;t) se f&#233;d&#232;rent autours de structure commune d'accueils en orbite avec l'aide active des grands Etats. Une petite biosph&#232;re III en pesanteur artificielle est cr&#233;e, permettant un s&#233;jour spatiale arbitrairement long (sauf en termes de co&#251;t &#233;videmment) pour de simple quidam. A ce stade, il existe &#233;galement des navettes interplan&#233;taires &#224; propulsion nucleothermique capable de r&#233;aliser plusieurs transfert orbitaux d'affil&#233;s dans le syst&#232;me solaire interne, disons jusqu'&#224; Jupiter. On maitrise l'acc&#232;s en quasi routine aux petits corps (se poser, y travailler, rembarquer). On est capable d'en extraire des glaces, des silicate et des oxydes metalliques. La recherche se porte sur la capacit&#233; &#224; faire croitre des structure de type v&#233;g&#233;tale en orbite.

Fondation de la NS :

Les Etats signataires s'engagent &#224; consacrer l'essentiel de leurs effort financier et de recherche destin&#233;s &#224; l'espace non commercial &#224; une unique entit&#233;, la Nation spatiale, jusqu'au stade de l'autonomie de celle ci.

La Nation spatiale ne dispose d'aucun territoire sur Terre, &#224; l'exception de ses ambassades dans les Nations fondatrices.

Jusqu'&#224; l'acc&#232;s &#224; l'autonomie, la politique de la Nation spatiale est d&#233;cid&#233;e et mis en oeuvre par un gouvernement paritaire form&#233; de repr&#233;sentants des Nations fondatrices &#224; proportion de leur investissement dans le projet et de citoyens de la Nation spatiale &#233;lus par leur pairs.

Les citoyens de la Nations spatiales sont des citoyens volontaires issue des Nation signataires s&#233;lectionn&#233;s par une commission paritaire sur la base de leur aptitude &#224; participer aux projets form&#233;s par la Nation spatiale.

Ils conservent ainsi que leur descendance leur nationalit&#233; d'origine jusqu'&#224; l'autonomie de la Nation spatiale.

La Nation spatiale subventionne enti&#232;rement leur acc&#232;s &#224; l'espace. Ils s'engagent pour le temps de leur s&#233;jour spatiale &#224; se consacrer enti&#232;rement aux missions qui leur seront assign&#233;s par le gouvernement de la Nation spatiale.

La Nation spatiale se donne comme objectif prioritaire de r&#233;aliser un habitat autonome vis-&#224;-vis de la Terre au plan d&#233;mographique, politique (&#224; terme), &#233;nerg&#233;tique, &#233;conomique, et plus g&#233;n&#233;ralement libre de toute attache avec un astre du syst&#232;me solaire.

Jusqu'&#224; l'acc&#232;s &#224; l'autonomie, et sans pr&#233;juger de la suite, la Nation spatiale peut dormer des projets d'int&#233;r&#234;t &#233;conomique dans le cadre des &#233;changes terrestre lui permettant de se financer et alleger par la m&#234;me le volume des subventions des Etats fondateurs.

La d&#233;claration d'autonomie de la Nation spatiale est du ressort du gouvernement paritaire et doit &#234;tre unanime en son sein.



voila, premi&#232;re pierre

[invite62588872]

Mais ce type ne s'arr&#234;tera jamais!

Nice : )

[Garion]

Mais ce type ne s'arrêtera jamais!

Nice : )

J'espère que non

[invite2aa40209]

bon, en me relisant je suis peut être un peu dur. Au dela de ça, la vraie raison c'est qu'avec des solutions dont les principes théoriques ne sont pas traduisibles en infrastructures physiques il n'y a tout simplement rien à imaginer. En tant que tel, ça ne peut constituer un projet.

salut

Mais bien entendu!

Il n'y a pas de moyens matériels pour faire les expériences qui pourraient valider cette théorie. Ou qui pourraient donner quelques premières réponses concrètes qui feraient "tilter" les chercheurs, et les amèneraient pas-à-pas vers une solution finale.

Finalement c'est normal que peu de chercheurs croient à la solution "hyperpropulsion", personne ne veut s'y investir ni en sueur ni en monnaie justement à cause du fait que les chercheurs n'y croient pas.... c'est un cercle vicieux!

On est face à un problème qui semble insoluble.
Une minuscule faille à été reperé dans ce problème (cette minuscule faille étant une solution purement théorique).
C'est très bien de chercher ailleurs d'autres solutions, mais ma philosophie à moi c'est que quand une brèche a déjà été trouvée dans un problème insoluble, il faut s'y interresser de plus près, trouver un moyen de la pénéterer de plus en plus jusqu'au déclic (au tilt) final...

Bon je pense que je vais arrêter de t'embeter avec çà.

Sol-0 Peace

[eklipse]

pourquoi dire que le warp drive est une chimere?
en 1900 on affirmait que les + lourds que l'air pourraient jamais voler! sans parler du voyage sur la lune on peut meme pas imaginer ce que la science pourrait realiser dans 100 ans alors n ayez pas l'esprit si etriqué

mais on peut aussi "fantasmer" sur un retour a "l age de pierre" a cause d un "clash" energetique une chimere ca marche dans les 2 sens

[Gilgamesh]

Mais bien entendu!

Il n'y a pas de moyens matériels pour faire les expériences qui pourraient valider cette théorie. Ou qui pourraient donner quelques premières réponses concrètes qui feraient "tilter" les chercheurs, et les amèneraient pas-à-pas vers une solution finale.

Finalement c'est normal que peu de chercheurs croient à la solution "hyperpropulsion", personne ne veut s'y investir ni en sueur ni en monnaie justement à cause du fait que les chercheurs n'y croient pas.... c'est un cercle vicieux!

On est face à un problème qui semble insoluble.
Une minuscule faille à été reperé dans ce problème (cette minuscule faille étant une solution purement théorique).
C'est très bien de chercher ailleurs d'autres solutions, mais ma philosophie à moi c'est que quand une brèche a déjà été trouvée dans un problème insoluble, il faut s'y interresser de plus près, trouver un moyen de la pénéterer de plus en plus jusqu'au déclic (au tilt) final...

Bon je pense que je vais arrêter de t'embeter avec çà.

Sol-0 Peace

Non, non Sol tu ne m'embête pas et au contraire, je t'enjoins à poursuivre à son terme ta réflexion, si cela t'inspire, et sur ce fil pourquoi pas.

Mon "but", l'intérêt que je porte a la question, c'est comment atteindre les étoiles, comment se transporter a plus d'une année lumière du Soleil, et pour commencer : y arrivera t'on un jour ? J'aimerais trouver la réponse à cette question. Ou disons, pour reprendre ce que je disais à gillesh : quelle que soit l'ampleur de l'entreprise quels seraient les moyens à mettre en oeuvre ? Et par rapport à ce que tu invoques : quel serait le chemin minimal pour y parvenir, étant entendu qu'a priori ce ne sera pas une mince affaire et que tout ce qui contribuerait à diminuer la barrière énergétique serait employé de préférence à tout autre.

Classons les stratégies disponibles selon le temps de trajet :

- la stratégie ZERO : voyage instantané ou inférieur ou égal à la durée d'un trajet terrestre (une année maxi)

- la stratégie COURTE : voyage inférieur à une vie d'homme.

- la stratégie LONGUE : voyage supérieur à une vie d'homme et inférieur à la durée d'une civilisation

ZERO est préférable sans coup ferir. Mais ce qui nous manque ce n'est pas le temps... Se reproduire et transmettre l'essentiel de son savoir dans la génération qui suit, c'est précisément ce qu'on sait faire très bien (c'est prouvé). A l'échelle de l'individu, oui : le temps nous manque. A l'échelle de l'espèce, l'horizon s'éloigne.

Par contre pour ce compère du temps qu'est l'énergie, le constat s'inverse. A l'échelle du temps de l'invidu, l'énergie ne manque pas. Mais à l'échelle de l'espece et dans sa durée, l'énergie est le facteur limitant (n'est ce pas gillesh .

Donc là, sur le facteur limitant, l'énergie, l'ordre des préférences s'inverse. Du moins en suivant les prospectives s'articulant sur les charpentes théoriques les plus incertaines qu'on sache néanmoins manipuler, sans tomber dans la magie. La solution ZERO demande des débauches d'énergie completement fantaisiste. La stratégie RAPIDE plane en dessous, dans le clairement effarant quand la stratégie LONGUE se contente d'être raisonnablement surhumaine. Y'a pas photo, niveau chimère. Utilisons ce dont l'humanité dispose et gère et qui constitue son atout maître, jusqu'à maintenant : le temps, à travers la succession de générations.



salut

[invite2aa40209]

Non, non Sol tu ne m'embête pas et au contraire, je t'enjoins à poursuivre à son terme ta réflexion, si cela t'inspire, et sur ce fil pourquoi pas.

O.K.

La solution ZERO demande des débauches d'énergie completement fantaisiste. La stratégie RAPIDE plane en dessous, dans le clairement effarant quand la stratégie LONGUE se contente d'être raisonnablement surhumaine. Y'a pas photo, niveau chimère. Utilisons ce dont l'humanité dispose et gère et qui constitue son atout maître, jusqu'à maintenant : le temps, à travers la succession de générations.

Je comprends ton résonnement et je le trouve juste. Finalement tu as réussi à me faire comprendre quelquechose.....
Par les temps qui courent, quel gouvernement, ou quel organisme perdrait son temps et son argent à s'interresser à la recherche d'un hypothétique moteur tiré d'une solution purement théorique et encore incertaine?....
De plus avec la solution LONGUE, on garde une ligne de conduite qui est louable, car elle cherche à rendre service à l'humanité en commençant à la disperser vers les étoiles tout en préservant l'énergie et l'attention que portent les gouvernements et autres organismes sur les problèmes du monde, plus urgents à regler.

Mais je reste quand même sur ma position.
Après-tout la solution ZERO reste beaucoup plus pratique, plus interressante, et plus séduisante que la solution LONGUE.
"Plus interressante" ça c'est claire!!! Si je me met à mesurer les avantages et les inconvénients des deux solutions, là on sait tout de suite laquelle l'emporterait...... et qui plus est, avec une victoire simplement écrasante.

En conclusion, je dirais que la solution longue est parfaitement adaptée à la situation dans laquelle se trouve aujourd'hui notre monde, mais il ne faudrait pas oublier la solution ZERO car même si elle est encore hypothétique, le jeu en vaut la chandelle....... tout simplement.

Sol-0 Peace

[Gilgamesh]

O.K.

Je comprends ton résonnement et je le trouve juste. Finalement tu as réussi à me faire comprendre quelquechose.....
Par les temps qui courent, quel gouvernement, ou quel organisme perdrait son temps et son argent à s'interresser à la recherche d'un hypothétique moteur tiré d'une solution purement théorique et encore incertaine?....

Pour l'instant ce n'est pas ça qui coince mais tout simplement le fait de savoir "quoi" mettre au point. Un gouvernement ou un organisme quelconque ne peut financer que des projets scientifiques, comme par exemple ITER ou Superkamiokande. Un projet c'est à dire un truc qui s'ennonce en termes concrets : voila, on voudrait faire un grand tunnel de là à là, avec plein de gros aimants ici, une antenne là, 500 personnes à rémunérer, pendant tant d'années, etc

Mais là tu le détailles comment ce projet ? Tu mets quoi derrière ? Pour l'instant on en est au stade du jus de crâne et la seule chose qui en sort c'est que c'est irréalisable. Le genre de truc plutôt difficile à financer

Pour le reste de ton propos, oui bien sûr que c'est mieux si S0 existe à coût énergétique raisonnable. Mais réflechies au fait que peut être ce n'est pas simplement difficile mais bien impossible. A ce moment là, ce n'est plus une promesse mais une impasse. C'est comme cela que ça m'apparait etk.

salut