Coloniser l'Univers

[Zefram Cochrane]

Salut,
Je me demande quand même sur le long terme comment les archonautes peuvent lutter contre la prolifération d'organismes indésirables sur le long terme. Je pense à une algue nocive pour l'écosystème de la mer de l'Arche?
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[Gilgamesh]

Il est difficile de donner une réponse autre que générique : par la maîtrise des facteurs biotiques et abiotiques. Dans les facteurs biotiques : par exemple l'introduction d'un virus ou d'un organisme brouteur. Dans les facteur abiotique : par le contrôle de la température ou de la salinité, par exemple.

En gros, c'est comme dans tous les systèmes cybernétiques : le fait que l'écosystème soit réduit implique une moindre inertie globale. Les modifications sont donc plus rapides que sur Terre mais en retour les facteurs correctifs sont plus faciles à mettre en oeuvre et font effet plus rapidement.

[invite6efcd446]

OK, si je comprends bien, la taille de l'arche est davantage ajustée pour constituer une biosphère stable sur plusieurs centaines d'années qu'en fonction de la population à embarquer, ce qui n'est donc pas compatible avec ma tentative pour en réduire la taille, dans l'idée de raccourcir les délais de construction à un délai d'une vie humaine.
Mais je n'ai pas lu tout ce que vous avez écrit là dessus, peut-être y a-t-il eu des propositions susceptibles de résoudre ce problème. Le wiki semble fermé, y a-t-il un autre endroit où sont synthétisés les infos ?

[noir_ecaille]

Gilgamesh, j'ai une critique sur la "carte" et la "géographie...

Si je comprends l'organisation, le "nord" et le "sud" donne l'axe de rotation de l'arche. Or avec une rotation est-ouest, l'air est un fluide qui aura probablement un différentiel de vitesse angulaire comme l'atmophère terrienne. Donc on aura une circulation de vents majoritairement est-oues. Comment alors maintenir à l'est du froid et à l'ouest du chaud ? Ou à l'ouest du sec et à l'est de l'humide ?

Il m'apparaitrait plus judicieux d'organiser les différents biomes par bandes s'étageant vers le nord et le sud, comme sur Terre, du fait de la circulation des masses d'airs. Ou alors il faut une compartimentation assez étanche pour prévenir ces mouvemens d'air et d'humidité. Je pense qu'il serait honnêtement plus simple d'avoir différents compartiments, dans lesquels on simule des saisons, plutôt qu'une organisation ouverte mais très complexe à aménager quant à préserver les spécificités de chaque biotope pour maintenir les diverses biocœnoses. Et encore, je pense que même un aménagement par bandes nord-sud n'éviterait pas un surplus d'humidité dans les biomes arides et semi-aride, ainsi qu'un asséchement et une évaporation de la banquise. Ou alors la tente froide est le seule compartiment suffisamment étanche, mais le désert et la savane nécessitent tout deux la même compartimentation. De même que d'un point de vue isolement des biocœnoses, il faudra séparer la forêt équatoriale et la forêt boréale. Et cætera.

[Gilgamesh]

Gilgamesh, j'ai une critique sur la "carte" et la "géographie...

Si je comprends l'organisation, le "nord" et le "sud" donne l'axe de rotation de l'arche. Or avec une rotation est-ouest, l'air est un fluide qui aura probablement un différentiel de vitesse angulaire comme l'atmophère terrienne. Donc on aura une circulation de vents majoritairement est-oues. Comment alors maintenir à l'est du froid et à l'ouest du chaud ? Ou à l'ouest du sec et à l'est de l'humide ?
Il m'apparaitrait plus judicieux d'organiser les différents biomes par bandes s'étageant vers le nord et le sud, comme sur Terre, du fait de la circulation des masses d'airs. Ou alors il faut une compartimentation assez étanche pour prévenir ces mouvemens d'air et d'humidité. Je pense qu'il serait honnêtement plus simple d'avoir différents compartiments, dans lesquels on simule des saisons, plutôt qu'une organisation ouverte mais très complexe à aménager quant à préserver les spécificités de chaque biotope pour maintenir les diverses biocœnoses. Et encore, je pense que même un aménagement par bandes nord-sud n'éviterait pas un surplus d'humidité dans les biomes arides et semi-aride, ainsi qu'un asséchement et une évaporation de la banquise. Ou alors la tente froide est le seule compartiment suffisamment étanche, mais le désert et la savane nécessitent tout deux la même compartimentation. De même que d'un point de vue isolement des biocœnoses, il faudra séparer la forêt équatoriale et la forêt boréale. Et cætera.

Effectivement, je ne pense pas qu'il y ait moyen de maintenir un fort gradient de température et d'humidité sans une séparation physique des masses d'air. Et pour la fixation des cloisons climatiques, il n'y a pas tellement moyen dans le sens Est Ouest, il faut une orientation Nord Sud pour pouvoir les fixer aux parois tombantes.

Voir le schéma ci dessous. Sur le précédent schéma au sol le positionnement des cloisons est représentée par les triangles hachurés.

A l'emplacement de chaque cloison, on dispose une "chaîne de montagne". La profondeur de l'océan conditionne la masse surfacique des hexagones : on est limité à 20 tonnes par m2. Il est donc difficile de monter très haut. Il faut évider le relief au maximum mais même ainsi je ne pense pas qu'on puisse aller au delà de qq centaines de mètre. Mais on peut s'arrimer en tension sur les parois tombantes et peut être arriver presque au moyeu sur les bord de la structure. Ce serait quand même assez chouette de pouvoir grimper à pieds jusqu'au moyeu.

[noir_ecaille]

Je ne pense pas qu'il y aura une circulation atmosphérique suffisante avec une telle compartimentation. Il faudrait prévoir des générateurs de vent bien plus puissant -- sinon les arbres auront des problèmes de faiblesse structurelle, du même genre quechez les malades humains alités.

Par ailleurs et pour reproduire un climat polaire, il faut pouvoir cycliquement limiter la luminosité du biome polaire, pas seulement en cycle de 24h -- question de boom des algues, sinon on va droit vers l'eutrophisation à terme.

Non ?

[noir_ecaille]

@ la réflection, je me demande s'il ne faudrait pas diviser les biomes en quatre zones/quarts. La diversité des pôles, pour être discrète en surface, est cependant très important au niveau océanique. Quasiment tous les plus grands mammifères marins y résident ou saisonnièrement pour se nourrir, ou en permanence. Certains oiseaux dépendent fortement à exclusivement de ces zones, de même que beaucoup de poissons. La "tentes froides" n'y suffira pas tant en superficie qu'en volumes.

[Gilgamesh]

Je ne pense pas qu'il y aura une circulation atmosphérique suffisante avec une telle compartimentation. Il faudrait prévoir des générateurs de vent bien plus puissant -- sinon les arbres auront des problèmes de faiblesse structurelle, du même genre quechez les malades humains alités.

Je n'ai jamais entendu que les arbres aient besoin de vent pour développer des tissus ligneux solides...
En tout état de cause une fois que c'est cloisonné on peut établir les échanges que l'on veut en via de gros échangeurs de chaleur, en se servant au besoin de l'océan comme caloporteur. Par exemple, on peut imaginer faire passer de l'air chaud et humide dans le compartiment tempéré via des des tubes immergés où l'air va refroidir et l'humidité se condenser.

Par ailleurs et pour reproduire un climat polaire, il faut pouvoir cycliquement limiter la luminosité du biome polaire, pas seulement en cycle de 24h -- question de boom des algues, sinon on va droit vers l'eutrophisation à terme.

Oui, sans doute.

Dans mon idée,

1) les cloisons ou velums climatiques sont des éléments actifs dans trois domaines : température (on peut les chauffer ou les refroidir électriquement), perméabilité (ils laissent ou pas passer l'eau sous phase liquide ou vapeur), opacité (dans le domaine optique et IR). Par exemple pour la tente froide, on peut avoir un cloisonnement transparent dans l'optique mais qui filtre les infra rouge.

2) La luminosité directe tombant de l'anneau solaire peut être contrôlée en collimatant la lumière issues de chaque élément émissif à l'aide des tubes réfléchissants télescopiques (voir schéma). Pour la tente froide, on peut supprimer l'essentiel de l'éclairage direct : elle ne sera éclairée que par la luminosité diffuse de l'atmosphère

[invitea9bf1fa1]

Une vidéo sur ce thème : http://vimeo.com/108650530 (pas encore vue mais elle est censée être basée sur des éléments scientifiques)

[Edit] bon ce sont surtout de belles images qui font rêver

[Gilgamesh]

Oui, très beau travail graphique.

Au niveau scientifique je suis très moyennement convaincu par la possibilité d'un ascenseur spatial martien, même si en principe le champs de gravité est moins grand. Et pour la possibilité de réaliser une biosphère dans un astéroïde évidé, là c'est carrément pas réaliste, même au plan théorique, comme signalé plus haut sur le fil. Pour le trekking sur Europe, se pose un problème aiguë de radiations (estimé à ~ 5,4 Sv/jour sans protection) et pour les vols sur Titan une très forte exigence de protection thermique (atmosphère dense à -180°C).

[noir_ecaille]

Les arbres de Biosphère 2 avaient justement une constitution affaiblie par manque de sollicitation mécanique/éolienne. Il faut savoir qu'on a constaté chez les ligneux un sens de croissance en fonction des vents dominants. Dans une forêt ça ne saute pas aux yeux du promeneurs, mais il y a toujours du vent -- aux abords et en hauteurs, et malgré tout aussi entre les arbres. La lignine est justement une adaptation au vent apparue quelques temps après les fougères arborescente du Dévonien. L'eau ne suffisant plus en tant que squelette hydrique, la lignine permet de rigidifier le squelette celullosique du xylème. Parallèlement, cette rigidification a permis l'apparition de plus grands arbres, limités en hauteur uniquement pas la difficulté d'amener de l'eau jusqu'à la canopée. Un arbre sous-sollicité par le vent va manquer de lignine mais continuer de pousser en hauteur -- jusqu'à s'effondrer partiellement (branches) ou totalement sous son propre poids.

Je reste aussi sur le fait qu'il faut un plus grand biotope polaire : les floraisons saisonnières d'algues produisent une bonne partie du dioxygène terrestre -- pas seulement les algues des tropiques qui se font rapidement boulotter par les autres acteurs planctoniques.

Il ne faut pas non plus oublier les profondeurs marines, qui nécessiteraient de véritables socles "continentaux" créant des courants géants dont d'essentielles plongées pour oxygéner les profondeurs.

Autre aspect qui me chagrine quant à créer des courants aériens : le tube "solaire" étant chaud, je vois difficilement comment naîtraient des cellules de convections atmosphériques, puisque ces dernières existent à condition de rencontrer une couche d'air froid (sur Terre, la stratosphère), d'où refroidissement des masses d'airs qui replongent vers la surface. En plus d'une absence de vents, on risque d'avoir évaporation permanente vers le tube solaire, avec des nuages permanents masquant la luminosité (donc à compenser d'une façon ou d'une autre), et par manque de "gravité" simulée, l'eau ne retombera pas sous forme de pluie, mais de ruissellement permanent sur la paroi rétrograde. On peut éventuellement s'en servir pour une gradation d'hydratation d'un biome donné, mais il faudra aménager conséquemment, en plus de devoir irriguer "manuellement" les zones "sèches" côté prograde du biome.

[noir_ecaille]

L'humidité sera l'un des facteurs difficiles (car complexes) à réguler, avec possible saturation atmosphérique permanente.

En réponse, il faudrait probablement une bande continue de biome continental. En gros faire un "continent" nord, et un "océan" sud, avec une gradation du morcellement entre les deux. De cette manière, on pourra peut-être répartir encore l'humidité.

On aura peu de "lacs", mais des cours d'eau de ruissellement avec quelques bassins de rétention.

[Gilgamesh]

Les arbres de Biosphère 2 avaient justement une constitution affaiblie par manque de sollicitation mécanique/éolienne. Il faut savoir qu'on a constaté chez les ligneux un sens de croissance en fonction des vents dominants. Dans une forêt ça ne saute pas aux yeux du promeneurs, mais il y a toujours du vent -- aux abords et en hauteurs, et malgré tout aussi entre les arbres. La lignine est justement une adaptation au vent apparue quelques temps après les fougères arborescente du Dévonien. L'eau ne suffisant plus en tant que squelette hydrique, la lignine permet de rigidifier le squelette celullosique du xylème. Parallèlement, cette rigidification a permis l'apparition de plus grands arbres, limités en hauteur uniquement pas la difficulté d'amener de l'eau jusqu'à la canopée. Un arbre sous-sollicité par le vent va manquer de lignine mais continuer de pousser en hauteur -- jusqu'à s'effondrer partiellement (branches) ou totalement sous son propre poids.

A partir du moment où on compartimente, et qu'on crée des gradients de température et d'humidité je pense qu'on ne manquera pas de vent. Mais tu as un lien vers ces résultats sur les arbres de Biosphere 2 ? Ça m'intéresse.

Je reste aussi sur le fait qu'il faut un plus grand biotope polaire : les floraisons saisonnières d'algues produisent une bonne partie du dioxygène terrestre -- pas seulement les algues des tropiques qui se font rapidement boulotter par les autres acteurs planctoniques.

Si c'est un facteur abiotique, comme l'oxygène, il n'a rien de spécifique et peut être obtenu autrement. On peut utiliser les cultures du Moyeu où tous es facteurs peuvent être contrôlés aisément pour favoriser tel ou tel output du système. En l’occurrence pour l'oxygène on est plus en face d'un problème de surabondance dans la mesure où toutes les parois sont photosynthétiques. L'idée serait plus de trouver une production animale fixatrice de carbone qui consomme l'oxygène produit en éliminant les cellules mortes.

Autrement il me semble logique de dimensionner les biotopes en fonction de leur richesse spécifique donc de favoriser les milieux de type équatoriaux / tropicaux humides.

Il ne faut pas non plus oublier les profondeurs marines, qui nécessiteraient de véritables socles "continentaux" créant des courants géants dont d'essentielles plongées pour oxygéner les profondeurs.

Oui mais là l'océan ne fait que 25 m de profondeur, il y a très peu de risque de créer des zones anoxique.

Autre aspect qui me chagrine quant à créer des courants aériens : le tube "solaire" étant chaud, je vois difficilement comment naîtraient des cellules de convections atmosphériques, puisque ces dernières existent à condition de rencontrer une couche d'air froid (sur Terre, la stratosphère), d'où refroidissement des masses d'airs qui replongent vers la surface. En plus d'une absence de vents, on risque d'avoir évaporation permanente vers le tube solaire, avec des nuages permanents masquant la luminosité (donc à compenser d'une façon ou d'une autre), et par manque de "gravité" simulée, l'eau ne retombera pas sous forme de pluie, mais de ruissellement permanent sur la paroi rétrograde. On peut éventuellement s'en servir pour une gradation d'hydratation d'un biome donné, mais il faudra aménager conséquemment, en plus de devoir irriguer "manuellement" les zones "sèches" côté prograde du biome.

L'absence d'un "toit froid" atmosphérique engendre effectivement un problème complexe. En premier lieu, on va essayer de produire la lumière avec le minimum de pertes thermiques, et avec un spectre coupé de ses infra rouge (absorbés par la vapeur d'eau et chauffant l'atmosphère), en bref, d'obtenir le système source lumineuse-atmosphère le plus transparent possible.

Tous le problème de réfrigération, cad de maintient d'un gradient thermique me font soucis depuis longtemps. Et un des challenges non résolu sous-jacent c'est de savoir s'il serait possible de faire pleuvoir dans l'arche...

C'est entre autre pour ça que le profil de l'arche n'adopte pas celle d'un cylindre avec des parois tombante droites, mais en fausse alysséide (NOTE en passant : l'alysséide est la surface de révolution engendrée par la rotation d'une chaînette autour de son axe de symétrie : ici un brin tombant du moyeu n'adopte pas la la forme d'un chaînette mais d'une courbe de la corde à sauter ou troposkine car la gravité croit linéairement sur le trajet ; mathématiquement cela se représente par un sinus de Jacobi et non un cosinus hyperbolique).



Ce n'est pas suffisant et je pense qu'on est un peu contraint d'adopter des moyens plus direct de production du froid, en imaginant des membranes actives refroidies électriquement (effet Peltier par exemple ou tout autre moyens que rendront peut être possibles les nanotechnologies) afin de condenser l'eau atmosphérique. Et effectivement, je compte sur le ruissellement permanent de l'eau condensée sur le voile climatique de la zone humide pour alimenter le lac émissaire qui va s'écouler ensuite dans la rivière de l'arche.


Autre problème inédit : l'intervention d'une accélération de Coriolis très importante (le paramètre de Coriolis sera 609 fois supérieur à celui terrestre aux pôles) et agissant sur les mouvement verticaux et non horizontaux, comme sur Terre. Logiquement, cela devrait induire une stratification importante de l'atmosphère et de l'océan en rouleaux de convections superposés. Le rayon de courbure dépend de la vitesse du fluide, donc de l'intensité des échanges thermiques et de la diffusivité thermique du fluide.

Je rêve tout haut d'emprunter les ordis de Météo France (ne serait ce qu'une seule journée) pour simuler la circulation atmosphérique dans l'arche !

[noir_ecaille]

Difficile de trouver des accès libres ou simplement hors possible "buzzification" de contenu (pompé partout mais invérifiable) sur la croissance des arbres mécaniquement "sous-stressés" de Biosphère 2. Sans garantie sur la suite de la publi (accès payant), j'ai peut-être trouvé : http://www.sciencedirect.com/science...25857498000925
Probablement à relier avec ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/Bois_de_r%C3%A9action
Et surtout : http://ccnmtl.columbia.edu/projects/...9_content.html

There are many beneficial affects posed by wind for plants. Wind helps to pollinate many species of plants, spread seeds, remove harmful gasses, bring in many species of animals that are wind-dispersed, and many other forces. Wind is also necessary for creating hardy and strong trees. When it was first created, there was no wind inside of Biosphere 2. Plants grew relatively quickly, but they frequently fell over before they were of reproductive age. After some intensive observations and experimentation, it was determined that the lack of wind created trees with much softer wood than that species would normally make in the wild. They grew more quickly than they did in the wild, but they were harmed in the long run as a consequence.

La biodiversité polaire et péripolaire, surtout aquatique, est supérieure à la biodiversité des climats tempérérés. C'est peut-être paradoxal au première abord mais dans ces zones inhospitalière pour l'humain, le plancton est riche, très riche : c'est même l'alimentation exclusive de pas mal d'espèces filtrantes comme les baleines et de plus petites espèces qui nourrissent des stocks de pêche ; ainsi que (comme je le disais) une source efficace d'oxygène -- moins casse-tête que de le produire en bioréacteur ou autre, donc quand même préférable. Beaucoup de poissons de pêche comme par exemple les thons ou les saumons séjournent dans ces eaux froides ou bénéficient de courants traversant ces eaux riches en nutriments. De même que les forêts alguières sous-marines des eaux froides sont des havres de biodiversité trop souvent passés en arrière-plan, car peu accessibles au tourisme (ça compte beaucoup dans la visibilité auprès du public) autant que difficiles à étudier du fait et de la température et des profondeurs (plongée au-delà des 60m).

Je pense que 25m d'eau est trop insuffisant pour obtenir des courants "marins", certains organismes (algues, larves, alevins... plancton) étant quand même ultradépendants desdits courants. Autrement les prédateurs côtiers n'en feront qu'une bouchée et il faudra en permanence rééquilibrer l'écosystème, une tâche fastidieuse à vouée à l'échec comme les trop petits biomes de Biosphère 2 ou des aquariums publiques. Ce n'est pas pour rien que dans l'aquaculture et plus particulièrement la mariculture (étape essentielle à la majorité des piscicultures marines) l'élevage s'effectue en pleine eau, pas juste par 25m de fond. Une centaine de mètres m'apparaît comme profondeur minimale pour permettre :
- un étagement des différentes espèces dans leur(s) couche(s) d'eau(x) préférencielle(s) (notamment en fonction de leur cycle de vie, cycle jour/nuit (ça compte !), cycle saisonnier...)
- une recirculation efficace des nutriments -- dont la présence d'espèces se nourrissant de neige marine (mais qui n'apprécient pas la lumière...)
- une meilleure oxygénation générale de l'arche à moindre frais technique -- des bioréacteurs à cyanobactéries sont ce qu'il y a de plus optimum pour produire du dioxygène, mais leur biomasse est difficilement valorisable à moins d'en passer par un recyclage fastidieux. L'utilisation d'autres algues plus intéressantes pour notre consommation alimentaire, mais moins efficaces quant à libérer du dioxygène, est un appoint de crise voire "saisonnier" (hiver des eaux froides ?) envisageable (la redondance systémique permet davantage de sécurité).

Les animaux et algues sessiles nécessitent une circulation efficace de l'eau, faute de quoi ils ne pourront filtrer et se nourrir. Autrement, comme pour Biosphere2, on observerait par exemple le déclin puis la disparition des coraux et spongiaires embarqués et de tout organisme marin dépendant de ce milieu. La circulation de l'eau revêt donc un caractère vital pour toute les écosystèmes aquatiques et en particulier marins. Il faudra peut-être des hydroliennes sur le plancher océanique de l'arche pour "forcer" la circulation générale, éventuellement avec des sas d'acclimatation pour les espèces migratrices entre deux biomes, et permettre ainsi un recyclage efficace des matières organiques (carbone, azote, phosphore...).


J'en profite pour glisser une idée : la redondance des biomes. Il serait peut-être intéressant de créer des demi-biomes séparées (un "nord et un "sud") de saisons opposées, en plus d'apporter une petite "sécurité" en cas de catastrophe écologique dans l'un des deux biomes -- la différence de saisons peut faire toute la différence quant à limiter la casse. De cette manière, on pourrait s'appuyer en permanence sur l'un des deux biomes polaires + tempérés pour la production de dioxygène, en plus de pouvoir produire efficacement des ressources alimentaires pour les colons, sans devoir s'appuyer sur un stockage permanent -- donc une diminution du risque de carence de part la disponibilité permanente "nordiste" ou "sudiste", en plus de se garantir en cas de pépin dans l'un des deux demi-biomes. On pourrait créer deux bandes continentales nord et sud, avec un océan central.


Concernant les cycles de l'eau... Pourquoi ne pas simplement utiliser des grillages métalliques sur la paroi rétrograde du biome ? C'est un système simple et très efficace de condensation et captation de l'eau atmosphérique, comme en utilisent les villages andins haut perchés. C'était même un projet français à la base, pour résoudre les problèmes d'alimentation en eau de ces villages en croissance. Qui dit captation de l'eau dit bien évidemment moindre effet de serre imputable à l'eau. À défaut de pluie, des champs de grillages capteraient l'eau sur toute la paroi rétrograde, la redirigerait vers des canalisations fermées qui amèneraient l'eau par simple force centrifuge jusqu'au pied de la paroi rétrograde où elle serait remise en circulation sous forme liquide ou par canons à neige. Si en plus on couple ce système avec des générateurs hydroélectriques et un peu de traitement (prévoir des contaminations inéluctables + réenrichir en minéraux) vers le bas de la paroi, on peut espérer réfrigérer un peu le haut de la paroi rétrograde pour capter encore plus efficacement l'eau atmosphérique. Ainsi, à défaut de pluie, on aura quand même un cycle de l'eau efficace.

Quand ce sera l'hiver dans les biomes tempérés et polaires, il faudra peut-être gratter le gel sur les grillages loin du moyeux. Ou tout simplement les laisser prendre en glace. L'effet de dégel peut être intéressant pour des "marées" saisonnières. Le plus embêtant, ce sera de garder la paroi prograde "sèche" pour éviter une mini "banquise" qui s'effondrera de façon catastrophique lors du dégel -- du fait du sens de rotation de l'arche et l'absence de grillage (lesquels peuvent retenir la glace pendant qu'elle fond graduellement). Il serait d'ailleurs intéressant de réchauffer par la paroi prograde et réfrigérer par la paroi rétrograde, que ce soit pour une gradation des conditions de température comme d'humidité, autant que faciliter toute convection atmosphérique.


J'avoue ne pas connaître ou comprendre l'implication des fonctions elliptiques de Jacobi Ce que j'en retire intuitivement, ce sont les parois alysséides qui peuvent faciliter les aspects atmosphériques et hydriques que j'ai gratté supra -- évaporation (+ chauffage) côté prograde bombant vers l'intérieur, condensation (+ réfrigération) côté rétrograde bombant vers l'extérieur). De cette façon, on n'aura toujours pas de vents, mais on aura une réelle gradation des conditions atmosphériques.

Plutôt qu'un tube unique solaire, il serait peut-être même judicieux d'installer les "cellules" d'éclairage sun-like sur la paroi prograde, puisque les hauteurs sont vouées à être nuageuses. De plus, ça posera moins de problème quant à coupler chauffage + éclairage d'un côté et condensation/refroifissement à l'opposé.


Il faudrait que je fasse quelques dessins propositions -- et un peu de courage pour ce faire ^^;

[noir_ecaille]

Manqué de temps... Correction :

- une meilleure oxygénation générale de l'arche à moindre frais technique -- des bioréacteurs à cyanobactéries sont ce qu'il y a de plus optimum pour produire du dioxygène, mais leur biomasse est difficilement valorisable à moins d'en passer par un recyclage fastidieux. L'utilisation d'autres algues (en bioréacteurs de secours/appoints) plus intéressantes pour notre consommation alimentaire, mais moins efficaces quant à libérer du dioxygène, est un appoint de crise voire "saisonnier" (hiver des eaux froides ?) envisageable (la redondance systémique permet davantage de sécurité).

[Gilgamesh]

Merci, c'est plein de bonnes idées, il faut toutefois se figurer qu'on ne peut pas prétendre à un mimétisme strict : l'écosystème sera "à la façon de l'Arche" et il ne fait pas de doute qu'un grand nombre d'espèce n'y trouveront pas la niche écologique qui leur convient, rien qu'au niveau des conditions abiotiques (cycle de température, luminosité, salinité, vent, courant... tous ça couplés).

Et par exemple, concernant la profondeur océanique, il est certain que 25 m c'est très restrictif, mais quadrupler cette profondeur signifie de quadrupler la masse du corps de l'arche : cela fait partie des arbitrage douloureux qu'une telle entreprise impose. J'avais imaginé dans une toute première version un genre de bourrelet périmétrique pour obtenir de grandes profondeurs le long d'une bande parralèle Est Ouest mais structurellement c'est intenable.

Pour le recueil de l'eau de pluie, oui pourquoi pas un treillis métallique mais le problème central de toute façon, c'est de trouver une source froide, ce qui implique une circulation générale de l'eau dans les parois et peut etre aussi sur le bouclier carburant à l'avant. Une fois qu'on a de l'eau froide, on peut faire ce qu'on veut.

[noir_ecaille]

On peut toujours faire en sorte d'alléger. Par exemple en évitant d'embarquer de l'eau lourde -- sur de gros volumes, ça peut jouer beaucoup.

Une option envisageable serait de n'avoir aucun biome pariétal côtier, juste une large rivière centrale d'eau douce à peut-être à peine saumâtre par drainage sur la fin de son parcours. Ses vapeurs seraient récupérée sur la paroi rétrograde pour recirculation vers "le bas" (+ caloportance vers le bas ?), ainsi que "l'embouchure" bout de rivière de chaque biome pour retraitement -- et circuit de réfrigération vers l'extérieur de l'arche ?

Au centre, à la place d'un anneau solaire qui sera finalement dispatché sur les faces progrades des biomes, on a toute licence pour un tube océanique de cent mètres de diamètre ou plus. Pas de mammifères marin, mais on peut créer de multiples biomes marins par section, peut-être/probablement même avec des conditions de luminosité, température et pression différente. Une façon de caser efficacement l'aquaculture et le recyclage des matières organiques, par exemple en simulant un gradient nord-sud des conditions physiques. On pourrait même envisager de se servir de quelques tranches de cet anneau pour la génération exclusive de dioxygène.


Du coup, le biome toundra subsistera avec possiblement des aménagements façon "reliefs" artidiciels (des structures sous-jacentes en nids d'abeille recouverte de béton vitrifié, avec un sol pouvant même être peu épais), permettant d'accueillir un biome "montagneux" et d'en exploiter les ressources.

Côté biome tropical humide/équatorial, on peut maintenir un biome de delta en fin de rivière sur les berges. La mangrove n'est pas très viable en cela qu'elle risque d'envahir tout la rivière et même le reste, faute d'une contrainte suffisante pour la contenir. Les forêts de bambous sont un autre piège. Il vaut mieux une savane avec des berges en roseaux et autres papyrus, permettant des innondations saisonnières de la forêt "tropicale/équatoriale" et de la savane.

Le biome tempéré pourra recevoir une partie forestière et une partie ouverte. La (plus importante ?) cité humaine se situera probablement dans l'un de ses demi-biomes. Beaucoup de migrateurs de ces climas tempérés vont avoir des difficultés avec l'impossibilité de migrer. Néanmoins et à condition de palier à leur nourriture hivernale, ce peut être une excellente chair de table comme les canards, les oies ou les ortolans.

L'aquaculture des migrateurs procréant dans des eaux de salinité différentes (saumons, anguilles, etc) va peut-être donner lieu à l'aménagement de quelques "échelles à poissons" entre les rivières pariétales et l'océan tubulaire central.

Et cætera.

Bref. J'ai idée en effet qu'on ne pourra pas amménager la totalité des biomes terrien dans cette arche.



Il est plus que probablement que la majeur partie de la biodiversité emportée sera sous forme embryonnaire dans une banque congélateur géante -- en tête ou queue de l'arche, si on veut se donner vraiment la place des échantillons en suffisance + les indispensables infrastructures pour toute manipulation ponctuelle comme massive, dont compartiments pour des microbiomes expérimentaux afin de résoudre les problèmes survenant dans les biomes d'habitat.

Ce sera probablement l'un si ce n'est le compartiment(s) scientifiqu(s) et industriel(s) de l'arche par excellence. Quasiment le "cerveau" de la structure, où tout sera étudié et/ou décidé.

[invite2a5d0415]

A moin qu'on trouve un moyen de dépasser la vitesse de la lumiere ou peut sa sera possible et que la relativité s'effondrera j'y crois pas pour l'instant ,d'ailleur méme les trou noirs on sais pas si ils existent ou non vraiment.

[Gilgamesh]

A moin qu'on trouve un moyen de dépasser la vitesse de la lumiere ou peut sa sera possible et que la relativité s'effondrera j'y crois pas pour l'instant ,d'ailleur méme les trou noirs on sais pas si ils existent ou non vraiment.

La limite posée par l'existence d'une constante de vitesse de l'espace temps est écrite en dur dans les lois de la Physique. C'est comme si tu disais : si on découvrait que le diamètre de la Terre n'était pas de 12 800 km mais de 12,8 km, on pourrait faire Paris New York à pieds.

Et par ailleurs l'existence de trou noir fait l'objet d'un consensus fort.

[invite2a5d0415]

sa dépend du réferentiel c'est sa le probleme de la relativité generale et méme de la mécanique quantique avec la theorie de décohence qu'on essai d'introduire , je pense qu'il y a une insuffisance et l'etude de la gravité d'un autre angle aportera le plus qui manque et méme apportera une solution pour voyager dans l'espace mais bon c'est un avis personnel pour l'instant on attend que l'accelerateur de particule peut etre on va en apprendre un peux plus

[invite6c250b59]

La limite posée par l'existence d'une constante de vitesse de l'espace temps est écrite en dur dans les lois de la Physique. C'est comme si tu disais : si on découvrait que le diamètre de la Terre n'était pas de 12 800 km mais de 12,8 km, on pourrait faire Paris New York à pieds.

L'analogie est magnifique!

Cela dit, il n'est pas complètement exclu de pouvoir faire du FTL "global" tout en respectant c localement.

[Gilgamesh]

sa dépend du réferentiel

Précisément : non, ça ne dépend pas du référentiel. C'est une constante de vitesse quel que soit le référentiel où on exprime cette vitesse.

c'est sa le probleme de la relativité generale

Non, Relativité restreinte. Çà ne fait pas intervenir la gravité.

et méme de la mécanique quantique avec la theorie de décohence qu'on essai d'introduire , je pense qu'il y a une insuffisance et l'etude de la gravité d'un autre angle aportera le plus qui manque et méme apportera une solution pour voyager dans l'espace mais bon c'est un avis personnel pour l'instant on attend que l'accelerateur de particule peut etre on va en apprendre un peux plus

On en apprendra un peu plus, mais ça ne changera pas la valeur de c, et la limite que ça impose aux trajets dans l'espace. De la même façon qu'en apprendre un peu plus sur la gravité n'a pas diminué le volume du carburant nécessaire pour aller sur la Lune

[Gilgamesh]

L'analogie est magnifique!

Cela dit, il n'est pas complètement exclu de pouvoir faire du FTL "global" tout en respectant c localement.

C'est vrai. Mais théoriquement ça n'est pas réellement établi : il faut que le concept de densité d'énergie négative ait un sens physique, ce qui n'est pas certain, et a priori peu probable. Et pratiquement ça nécessite des quantités d'énergie qui sont des dizaines d'ordres de grandeur au dessus de l'énergie nécessaire pour une arche.

[invite6c250b59]

C'est vrai. Mais théoriquement ça n'est pas réellement établi : il faut que le concept de densité d'énergie négative ait un sens physique

Oui, c'est pour cela que j'ai préféré "pas complètement exclu" à "compatible en l'état de nos connaissances".

Cela dit, et bien que j'ai énormément de respect pour tes réflexions dans ce domaine, mon "objection" à l'arche est toujours la même (je radote probablement): le voyage est tellement long que ses habitants pourraient très bien trouver, en arrivant à n'importe quelle destination, qu'ils se sont fait doubler en chemin par une technique de colonisation plus efficace.

Quelqu'un mentionnait Asimov, effectivement je me souviens d'une nouvelle où le thème était des explorateurs qui, après un long voyage un peu de type arche, découvrent que les planètes de destination abritent une civilisation florissante en provenance de la Terre, de voyageurs partis bien après eux mais utilisant une technique de FTL découverte après leur départ (mais, lot de consolation, les planètes portent désormais leur nom ).

En fait, il n'y a pas besoin de supposer que le wrap drive est possible car une "simple" colonisation par des robots lancés à une fraction de c serait suffisante pour doubler l'arche, même en supposant que c'est un projet plus difficile donc plus tardif. Surtout, est-il vraiment plus difficile de lancer des robots colonisateur à une fraction de c que de construire une arche? Pas évident!

[Gilgamesh]

Je vais prendre une image : si vous vivez sur une péniche, le fait que votre fils puisse, en prenant la voiture faire trois fois Paris Rouen, pendant les 2 jours du temps de trajet ne pose pas un soucis particulier. Ça n'a une importance que si vous transportez du fret, ou plus généralement si le trajet a un but utilitaire: le temps de trajet sera mis en rapport avec le coût, et en fonction du ratio se sera intéressant ou pas. Sinon, c'est juste une question de mode de vie. Ce qui aboutit à ce qui devrait constituer à mon sens un des fondements de ce genre d'entreprise, c'est qu'il devrait être détaché de tout but utilitariste et de tout calendrier. Il n'est même pas question d'exploration, qui nous mettrait en concurrence avec des robots, même si bien sûr elle aura lieu à destination.

C'est la différence qu'il y a entre une civilisation et une expédition. Une expédition a un commanditaire, ou en tout cas revendique un but en référence à ceux qui sont resté au port. On y va pour revenir ou au moins pour accomplir une mission, ne serait ce que l'augmentation de la connaissance, utile à tous. Un civilisation vit pour elle même, elle est sa propre référence et n'a pas de commanditaire. Pour moi le trajet interstellaire n'est concevable qu'à cette échelle.

Autrement, un aspect à mon sens pas du tout réaliste de la nouvelle d'Asimov, est la perte de contact entre les voyageurs et la Terre. L'entretien d'un lien radio est possible à un coût énergétique dérisoire et l'Arche n'a aucune raison de se couper du monde. Elle en fait toujours partie, même si cette participation est purement morale.

Et concernant les trajet "faster than light", en plus d'argument physique très sérieux qui s'y opposent, on peut aussi raisonner par l'absence : si la physique ouvrait effectivement une petite porte bien cachée mais franchissable autorisant les trajets "ftl" à un coût énergétique raisonnable (j'insiste, pas du genre à nécessiter de transformer une masse planétaire voire stellaire en énergie positive ou négative), alors la difficulté à résoudre le paradoxe de Fermi augmente d'un facteur disons le nombre de galaxie dans l'univers. Le paradoxe peut s'expliquer si les trajets sont limité à la fusion, soit des vitesse de diffusion qui ne dépassent pas c/100 et que les civilisation technologique voyageuse sont assez rares, du genre une par dizaine de milliards d'années par grande galaxie. Si la distance cesse d'être un obstacle parce qu'on peut voyager à des vitesses arbitrairement grandes, alors un seul bourgeon civilisationnel aurait pu marcoter dans tous l'univers en franchissant les espace intergalactique voire interamas les uns après les autres, ou d'un seul bon. Comme un tel événement semble ne pas avoir eu lieu, la fréquence spatio temporelle des civilisation capable de trouver la petite porte et s'en servir doit être divisée par un facteur cent milliard au bas mot, du genre une civilisation voyageuse par dizaine de milliards d'années et par horizon cosmologique. Bien qu'il soit impossible actuellement de donner des estimation fondée de la fréquence spatio temporelle des civilisations voyageuses dans l'univers, il me semble excessif a priori de de lui donner un valeur aussi faible.

[invite6efcd446]

Il faut également considérer le fait qu'il n'y a pas une unique destination possible, et que la construction d'une arche est un projet immense et long. Si 2 siècles après le départ de la première arche, on est capable d'en fabriquer une deux fois plus rapide, il est raisonnable de penser qu'on ne l'enverra pas vers la même destination.

Sinon, je me posais une question sur la "suite". Une fois installé dans un nouveau système, l'arche est susceptible de se "reproduire", et d'envoyer d'autres arches vers d'autres systèmes. Elle serait le début d'une colonisation bien plus vaste. Ma question est donc : Quel type d'"évolution" serait susceptible de connaître l'espèce "arche" ?

[Gilgamesh]

Il faut également considérer le fait qu'il n'y a pas une unique destination possible, et que la construction d'une arche est un projet immense et long. Si 2 siècles après le départ de la première arche, on est capable d'en fabriquer une deux fois plus rapide, il est raisonnable de penser qu'on ne l'enverra pas vers la même destination.

A vrai dire même ça je me le demande. Le choix d'une cible planétaire peut il être autre chose qu'une optimisation extrêmement soigneuse, intégrant ce trajet puis le suivant vers une cible plus lointaine, sur une très grande durée, genre 10 000 ans ou aboutissant le plus rapidement possible à une planète au standard quasi terrestre, c'est à dire habitable tête nue ? Je veux dire par là que chaque trajet représente un enjeu tel que je pense difficile d'imaginer qu'une nation se contentera d'un second choix. Et il faut se placer dans l'hypothèse que dans deux ou trois siècle, il est possible d'imaginer un recension quasi complète des système planétaire de la Galaxie. On saura donc où se trouvent tous les oiseaux rares et on pourra donc, partant de la Terre, constituer un programme d'enchainement optimal de trajet sur une dizaine de bonds interstellaires successifs ou plus. Je ne pense pas que les archonautes auront à faire tourner leur coutelas d'ivoire pour déterminer quelle direction prendre.

Note : faire une arche deux fois plus rapide, techniquement c'est relativement facile, il suffit d'augmenter le ratio masse carburant/masse utile d'un facteur e⁴ soit 55.

Sinon, je me posais une question sur la "suite". Une fois installé dans un nouveau système, l'arche est susceptible de se "reproduire", et d'envoyer d'autres arches vers d'autres systèmes. Elle serait le début d'une colonisation bien plus vaste. Ma question est donc : Quel type d'"évolution" serait susceptible de connaître l'espèce "arche" ?

Si on imagine que les trajets ont été optimisés, on peut imaginer que chaque système étape, et le système solaire en premier, soit effectivement une usine à Arche, capable par exemple d'en faire pousser une par siècle. Le fait de se rendre dans un système qui abrite déjà une, voire plusieurs arches constitue t'il un frein ? A priori non, ce serait même plutôt bienvenu. Chaque arche constituerait sans doute une micro culture intéressante, tout en se rattachant à une culture plus vaste, celle rassemblant toutes les nation spatiales, et au delà, celle les reliant à la Terre. Rencontrer d'autres humains, qui partagent la même aventure et qui vivent en autonomie depuis près d'un millénaire, ce serait sans doute une expérience assez forte.

[invite6c250b59]

n civilisation vit pour elle même, elle est sa propre référence et n'a pas de commanditaire. Pour moi le trajet interstellaire n'est concevable qu'à cette échelle.

Ma sympathie demeure, mais également mon sentiment que l'arche présente plusieurs problèmes conceptuels qui devront être résolus d'une façon ou d'une autre:

(1) au niveau technique, ce qui heurte beaucoup mon sens de l'esthétique est la quantité colossale d'énergie qui ne sert qu'à transporter le carburant. Il y a des propositions beaucoup plus élégantes. Pour une masse grosso modo équivalente à l'arche, on peut créer un space gun de quelques dizaines de milliers de km de long et s'en servir pour projeter des vaisseaux colonisateurs dotés de voiles magnétiques pour la décélération. La forte accélération au départ impose à priori des robots. Si on tient aux humains, il y a quelques variantes certes plus coûteuses mais quand même beaucoup moins inefficaces que le modèle fusée (fontaines spatiales; voiles solaires alimentés par laser ou maser, et... ça fait le tour à ma connaissance).

(2) au niveau opérationnel, l'idée de faire une structure qui perdure des milliers d'années heurte mon sens du Murphy: s'il n'y a qu'une chance sur 1000 pour une défaillance majeur chaque année, l'arche n'a guère qu'une chance sur deux de se rendre à destination. La seule façon qui me semblerait réaliste (dans le contexte ) serait de prendre l'exemple du vivant où les structures qui durent le mieux sont celles qui sont déconstruites et reconstruites en permanence (par exemple les os avec l'équilibre dynamique entre ostéoblastes et ostéoclastes). Bref, la tâche de chaque génération devrait inclure de reconstruire une nouvelle arche. Mais pour cela, cela implique l'accès à des ressources matérielles.

(3) au niveau des objectifs, tu ne peux pas dire que l'arche devrait être dépourvu de tout but utilitariste. Sinon, autant la construire tout de suite et la laisser sur Terre! Si tu veux une arche, c'est pour la colonisation de nouveaux mondes et la diminution des risques existentiels touchant l'humanité au sens large. Hors de question d'aller vers Proxima si une technique concurrente aura permis de la coloniser avant que l'arche n'arrive...

(1)+(2)+(3) => l'arche me plairait beaucoup plus si sa cible était une planète ou une étoile errante à haute vélocité, en route vers d'autres galaxies plutôt que vers d'autres étoiles de notre proche banlieue. Cible claire et non redondante avec la colonisation robotique, ressources utilisables pendant la partie la plus longue du chemin, utilisation raisonnable de l'énergie... tous les défauts qui me chagrinent disparaîtraient du radar.

si la physique ouvrait effectivement une petite porte bien cachée mais franchissable autorisant les trajets "ftl" à un coût énergétique raisonnable (...), alors la difficulté à résoudre le paradoxe de Fermi augmente d'un facteur disons le nombre de galaxie dans l'univers.

Je ne pense pas que le ftl change grand chose au paradoxe de Fermi, mais ok pour laisser tomber cette idée (les versions qui me semblent les moins déraisonnables impliquent de baliser le trajet donc hors exploration).

[Gilgamesh]

Ma sympathie demeure, mais également mon sentiment que l'arche présente plusieurs problèmes conceptuels qui devront être résolus d'une façon ou d'une autre:

(1) au niveau technique, ce qui heurte beaucoup mon sens de l'esthétique est la quantité colossale d'énergie qui ne sert qu'à transporter le carburant. Il y a des propositions beaucoup plus élégantes. Pour une masse grosso modo équivalente à l'arche, on peut créer un space gun de quelques dizaines de milliers de km de long et s'en servir pour projeter des vaisseaux colonisateurs dotés de voiles magnétiques pour la décélération. La forte accélération au départ impose à priori des robots. Si on tient aux humains, il y a quelques variantes certes plus coûteuses mais quand même beaucoup moins inefficaces que le modèle fusée (fontaines spatiales; voiles solaires alimentés par laser ou maser, et... ça fait le tour à ma connaissance).

Un space gun de 10 000 km devrait imprimer une accélération de 46 000 g (pendant une duré courte : 3,4 s) pour atteindre 0,01 c. On sort complètement des ordres de grandeurs réalistes, même avec des robots.

Sous une telle accélération, un cylindre d'acier, densité 8, module d'Young 200 GPa, de 1 m de diamètre et 10 cm d'épaisseur flamberait sous sont propre poids apparent quand sa longueur atteindrait h=6 m (soit une masse de 28 tonnes).



avec
h la hauteur critique d'auto flambement
B la fonction de Bessel au premier ordre de grandeur -1/3 (B = 1,86...)
E le module d'Young
I le decond moment d'inertie aréal
pour un cylindre de rayon externe r2 et interne r1

A la section
rho la masse volumique
g l'accélération


La puissance énergétique appelée serait de l'ordre de 1,4 TW/kg (la puissance énergétique de l'humanité actuelle doit tourner autours de 20TW à peu près).
Certes l'Arche implique des puissance motrice elle même gigantesque, de l'ordre de l'exaWatt. Avec 1EW on pourrait envoyer environ 740 tonnes. C'est peu pour une sonde interstellaire et surtout, cet EW devrait être fournit sous forme électrique, alors que pour l'Arche il s'agit de la puissance des produits d'éjection primaire de fusion. Technologiquement, il y a un gouffre entre ces deux puissances, l'un primaire, l'autre transformée.

Pour le freinage : les voiles magnétiques développent une poussée de l'ordre de 1N/700 kg pour un champ magnétique héliosphérique de 50 nT. La pression magnétique du milieu interstellaire est de l'ordre de 1 nT, soit 50 fois moins. Avec une sonde de 740 tonnes on pourrait en téhorie aller jusqu'à développer 20 Newton de poussée de freinage, en admettant que le champ magnétique soit orienté dans le bon sens, et ça franchement je n'en sais rien... Bref, avec une poussée de freinage de cet ordre et bien orienté, il faut 3300 ans pour annuler la vitesse de départ. Ce qui donne la durée minimal de la mission.


Concernant la fontaine spatiale, je ne vois pas bien quelle idée tu propose... Il s'agit d'un concept de structure ancrée au sol.

Concernant pour finir la voile, non pas solaire mais photonique, il faut donc diriger un laser posté dans le système solaire (et de préférence à la surface d'une planète, sinon il faut dépenser une puissance supplémentaire pour le tenir en place) sur une surface réfléchissante.

Ca ne diminue pas les exigence de masse du corps de l'arche (le voyage dure aussi longtemps) , il faut donc propulser disons 20 Gt.
Pour avoir une accélération du même ordre de grandeur a ~ 1 mm/s² il faut imprimer une poussée F = 20 GN. L'énergie à déposer sur la voie est E = Fc soit 6 EW. Les plus faible densité massique qu'on puisse atteindre sont de l'ordre de 0,07g/m². Pour avoir une densité de puissance qui ne dépasse pas 1 kW/m2 (sous peine d'évaporer la voile) il faut lui donner une aire de l'ordre de 6.10¹⁵ m2, soit un disque de 88 000 km de diamètre (et une masse de voile de 0,42 Gt), sept fois plus grand que la Terre.

Et avec ça, on ne sait même pas freiner... Il faut donc soit un système de voile encore plus grand qui soit envoyé en avant pour réflechir le flux vers l'arche, soit des moteurs.

(2) au niveau opérationnel, l'idée de faire une structure qui perdure des milliers d'années heurte mon sens du Murphy: s'il n'y a qu'une chance sur 1000 pour une défaillance majeur chaque année, l'arche n'a guère qu'une chance sur deux de se rendre à destination. La seule façon qui me semblerait réaliste (dans le contexte ) serait de prendre l'exemple du vivant où les structures qui durent le mieux sont celles qui sont déconstruites et reconstruites en permanence (par exemple les os avec l'équilibre dynamique entre ostéoblastes et ostéoclastes). Bref, la tâche de chaque génération devrait inclure de reconstruire une nouvelle arche. Mais pour cela, cela implique l'accès à des ressources matérielles.

C'est exactement l'idée qui préside à la stucture de l'Arche : le matériaux des parois est vivant et donc se renouvelle dynamiquement. Et la présence d'homme à l'intérieur permet à un niveau encore supérieur de faire face aux imprévus.
Pour se faire, on n'a pas tant besoin de ressource naturelle que d'énergie. Tout est recyclable si on a de l'énergie. Or l'énergie d'entretien courant (sous forme électrique > lumineuse > photosynthétique) représente un millionième de l'énergie de propulsion en ordre de grandeur. Les seules pertes non remplaçable sont les pertes de volatiles (eau) par évaporation.

(3) au niveau des objectifs, tu ne peux pas dire que l'arche devrait être dépourvu de tout but utilitariste. Sinon, autant la construire tout de suite et la laisser sur Terre! Si tu veux une arche, c'est pour la colonisation de nouveaux mondes et la diminution des risques existentiels touchant l'humanité au sens large. Hors de question d'aller vers Proxima si une technique concurrente aura permis de la coloniser avant que l'arche n'arrive...

A un niveau très supérieur, oui, l'Arche est l'assurance vie de la biosphère, au sens où une fois diffusée dans la Galaxie, le système est virtuellement immortel. C'est de l'utilitarisme de très long terme, quasiment spirituel.

Sinon, une terraformation/colonisation... ce que l'on veut qui implique une action prolongée sur des millénaire ne peut pas s'aborder avec un "équipage", c'est à dire une petite équipe dans un petit vaisseau. si la planète n'est pas habitable tête nue, il faut une arche quel que soit le temps de trajet.

(1)+(2)+(3) => l'arche me plairait beaucoup plus si sa cible était une planète ou une étoile errante à haute vélocité, en route vers d'autres galaxies plutôt que vers d'autres étoiles de notre proche banlieue. Cible claire et non redondante avec la colonisation robotique, ressources utilisables pendant la partie la plus longue du chemin, utilisation raisonnable de l'énergie... tous les défauts qui me chagrinent disparaîtraient du radar.

Pourquoi pas dans la seconde phase, c'est à dire celle où un essaim d'arches quitterait la Galaxie.

[invite6c250b59]

(scuses, réponse partielle pour l'instant)

Un space gun de 10 000 km devrait imprimer une accélération de 46 000 g (pendant une duré courte : 3,4 s) pour atteindre 0,01 c. On sort complètement des ordres de grandeurs réalistes, même avec des robots.

Sur ce point on a grosso modo les mêmes calculs (sauf pour une petite erreur sur la longueur du space gun -tu as probablement fait 3,4s*0,01c=10000km plutôt que att/2 qui donne 2300 km avec ces paramètres), mais je pensais plutôt à un space gun de 50000km et une accélération de 10^8 m/ss pendant 1 seconde pour atteindre c/3 (i.e. une vitesse à laquelle les effets relativistes demeurent raisonnables).

Sous une telle accélération, un cylindre d'acier, densité 8, module d'Young 200 GPa, de 1 m de diamètre et 10 cm d'épaisseur flamberait sous sont propre poids apparent quand sa longueur atteindrait h=6 m (soit une masse de 28 tonnes).

Je te crois sur parole, mais c'est presque hors sujet. Ce que ce calcul montre, c'est qu'il ne faut pas utiliser l'acier ni vouloir faire supporter l'ensemble du poids sur une base motrice. Good to know, mais rien n'empêche de prendre un bien meilleur matériel que l'acier (probablement des céramiques composites incluants des nanotubes de carbone ou de silicium, disposés de manière à ce que les contraintes soient en traction plutôt qu'en compression). Surtout, rien n'empêche de répartir l'accélération sur toute la longueur du vaisseau plutôt que de faire reposer l'ensemble du poids sur une base motrice (i.e., l'accélération doit s'exercer sur chaque "tranche" plutôt que seulement à la base du vaisseau). Mon choix d'une accélération de 10^8 m/ss vient du fait que 3.10^6 est déjà faisable avec les matériaux actuels (c'est ce qu'endure le fond d'une ultracentrifugeuse, et on sait que certains microorganismes supportent cette pression en continu sans grande difficultés), plus un progrès raisonnable avec l'utilisation de nanotubes de carbone (module d'Young théorique 100 fois meilleur que l'acier, probablement 30 fois meilleurs que les céramiques des ultracentrifugeuses).

La puissance énergétique appelée serait de l'ordre de 1,4 TW/kg (la puissance énergétique de l'humanité actuelle doit tourner autours de 20TW à peu près).

Ici aussi il faut que tu répartisses la puissance sur la longueur du canon plutôt que de considérer qu'elle n'arrive qu'en un point. Donc en partant de tes calculs la puissance devrait plutôt être de l'ordre de 100*1,4TW/kg.5.10^7.m == 2 MW/Kg.m, ce qui correspondrait avec les techniques actuelles à 40 kilos de supercondensateur par décimètre et kilo de charge utile, plus à peu près la même chose en batterie ou autre dispositif de stockage intermédiaire. C'est de la mégastructure, mais pas plus pas moins que l'arche ou toute autre structure qui viserait des voyages interstellaires.

Pour le freinage : les voiles magnétiques développent une poussée de l'ordre de 1N/700 kg pour un champ magnétique héliosphérique de 50 nT. La pression magnétique du milieu interstellaire est de l'ordre de 1 nT, soit 50 fois moins. Avec une sonde de 740 tonnes on pourrait en téhorie aller jusqu'à développer 20 Newton de poussée de freinage, en admettant que le champ magnétique soit orienté dans le bon sens, et ça franchement je n'en sais rien... Bref, avec une poussée de freinage de cet ordre et bien orienté, il faut 3300 ans pour annuler la vitesse de départ. Ce qui donne la durée minimal de la mission.

mmm tes calculs partent de la pression telle que mesurée dans un référentiel héliocentrique? Non, c'est pas l'idée -autant calculer la puissance d'un statoréacteur en partant de la vitesse du vent. L'idée est que quand tu atteins des vitesses relativistes, la densité de protons rencontrés devient suffisante (et nécessairement dans le bon sens!) pour atteindre des pressions non négligeables, ce qui permet une économie de carburant considérable puisque tu peux alors prendre appui sur ce flux plutôt que devoir l'amener avec toi sous forme de carburant.