Page 1 sur 4 12 3 DernièreDernière
Affichage des résultats 1 à 30 sur 120

Arche interstellaire, chapitre III



  1. #1
    Gilgamesh
    Modérateur

    Arche interstellaire, chapitre III


    ------

    Bonjour,


    Cette discussion poursuit celle ci.
    http://forums.futura-sciences.com/sh...interstellaire


    Voici l'Arche redessinée sous Illustrator. Format B0 (1414 x 1000 m), sivouplai, échelle 1:25000e. Au niveau de zoom 6400% j'arrive aux dimensions humaines...

    L'essentiel est maintenant exactement dimensionné, a part quelques maladresses que je reprendrais plus tard.

    Un changement important concerne le bouclier avant, qui n'est finalement rien d'autre qu'une corolle refermée et resserrée sur l'axe pour protéger l'essentiel de la structure centrale (tout en offrant une ouverture suffisante pour rayonner). Au moment voulu, on tire sur les câble, ça la retourne et on l'allume pour entammer le freinage.

    Autre changement important, enfin abouti concerne les palliers centraux. Sur le dessin on voit de part et d'autre de la poutre centrale des brides en v, trois de chaque côtée.

    A noter que tout ce qui en dehors des parois est sous tension va par trois (brides, pallier, éléments de poutre, cablerie). par roulement on a ainsi en permanance un élément en tension, un élément en doublage et un élément pouvant subir une révision.

    voili

    http://img216.imageshack.us/my.php?i...ereduit7ol.gif


    Et voila les deux niveaux de détail intéressants pour juger de la structure :

    Le plancher (ou semelle) :

    http://img164.imageshack.us/img164/8...lancher3vz.gif
    Le moyeu :
    http://img117.imageshack.us/img117/7...oyeu1lq.th.gif

    a+

    -----
    Dernière modification par Gilgamesh ; 21/06/2006 à 10h11.

  2. Publicité
  3. #2
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III



    droit d'édition de 5 minutes

    Le moyeu :
    http://img117.imageshack.us/img117/7...ilmoyeu1lq.gif


    a+

  4. #3
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Salut
    Plutôt que d'expédier 1 megavaisseau vers TerraNova, perso, je préfererais que ce soit une flotille

  5. #4
    kNz

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Je crois que l'originalité du projet de Gilgamesh est de recréer un environnement naturel semblable à celui que l'on a sur Terre (il pourra même pleuvoir !!)

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    nissart7831

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Super, la suite de la saga.
    Ca va concurrencer StarWars !

  8. #6
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par kNz
    Je crois que l'originalité du projet de Gilgamesh est de recréer un environnement naturel semblable à celui que l'on a sur Terre (il pourra même pleuvoir !!)
    Ouais, mais l'océan interne, tu le stockes où dans les phases d'accélération-décélération ?

  9. Publicité
  10. #7
    kNz

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par DonPanic
    Ouais, mais l'océan interne, tu le stockes où dans les phases d'accélération-décélération ?
    Y a pas mal de trucs que j'ai pas compris dans le projet, attends Gilgamesh

  11. #8
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par kNz
    Y a pas mal de trucs que j'ai pas compris dans le projet, attends Gilgamesh
    Remarque, j'ai pas pensé qu'on pouvait congeler l'eau avant de faire une correction de trajectoire

  12. #9
    kNz

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Moi ce qui m'étonne c'est qu'on puisse aller à une vitesse de 15000km/s avec cet immense truc (ça n'est pas un manque de respect ) On pourrait m'en dire plus sur la technologie utilisée ??

  13. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par DonPanic
    Ouais, mais l'océan interne, tu le stockes où dans les phases d'accélération-décélération ?

    On a disposé les surfaces habitables en flottaison sur une surface d'eau libre. Celle-ci va prendre un pendage du fait de l'accélération. L'intérêt c'est que les surfaces d'habitation retrouveront une horizontalité parfaite par rapport aux différentes composantes de l'accélération.

    L'accélération maximale a_max est donné par le pendage de l'océan qui annulera sa profondeur sur le rivage situé vers l'avant.

    a_max = g.tan(Arcsin(x/L))
    avec
    g = 9,81 l'accélération radiale
    x = 60 m la profondeur au repos de l'océan
    L = 10 000 m la longueur de l'Arche (la largeur de l'océan)

    a_max = 6 cm/s²

    Si on arrivait a obtenir ceci, on aurait un gain annuel de vitesse de v=at : +1850 km/s/an. En moins de 3 ans on aurait atteind les 4500 km/s du vol libre !

    L'accélération nominale sera ±10 fois plus faible avec la motorisation actuelle.


    a+

  14. #11
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par kNz
    Moi ce qui m'étonne c'est qu'on puisse aller à une vitesse de 15000km/s avec cet immense truc (ça n'est pas un manque de respect ) On pourrait m'en dire plus sur la technologie utilisée ??

    15000 km/s c'est la vitesse d'éjection (ve). La vitesse en fin d'accélération v est de 4500 km/s (0.015 c).

    La propulsion est thermo-nucléoélectrique : on confine des noyau léger à très haute température et densité pour les faire fusionner et produire un plasma très chaud et de l'énergie électrique permettant l'éjection du plasma dans une tuyère magnétique.

    Les réactions ensisageables sont de 2 types :
    -celles qui produisent des neutron et du rayonnement gamma : p+D, D+D essentiellement
    - celles qui ne produisent que des protons ou des noyaux d'He : p+Li (6 ou 7), D+Li7, p+B11 essentiellement
    (d'autres réaction utilisent le tritium ou He3 mais ces noyaux sont radioactif pour le premier et rarissime pour le second. p+p est inutilisable car infiniment trop lente et produisant des neutrinos qui emportent une grande partie de l'impulsion)

    Les réactions du 1e genre sont embêtantes car n et gamma sont insensibles aux champs électromagnétiques et ne peuvent donc être éjectés par une tuyère ; en outre ils sont très agressifs et "activent" les structures métalliques. Par contre les noyaux sont abondants. Les secondes sont idéale mais le Lithium et le Bore 11 sans être rarissime représentent guère plus de 6 ppm dans les petits corps du système solaire. Or les besoins sont énormes. Un concept intéressant est celui de "ice rocket", dans lequel l'hydrogène et le deuterium congelés servent à la fois de réacteur, de tuyère, de combustible et d'écran contre les produits de réaction. On peut imaginer utiliser ce systeme dans la première phase du vol puis d'utiliser Li et B dans la phase décélératrice.

    Masse du carburant :
    On se base sur l'équation fondamentale de Tsiolkovski
    M0 = M.exp(v/ve)
    avec
    M0 : masse totale de départ
    M : masse "sèche" (sans carburant : structure et moteurs)
    ve : vitesse d'éjection du carburant
    v : vitesse atteinte en fin d'accélération

    Après la phase d'accélération, on a une fraction de vol libre (vitesse constante), puis il faut décélerer pour arriver à vitesse nulle à destination. Cela implique un surcroit de carburant et il faut mettre un carré à l'exponentiel :



    En tablant sur une vitesse d'éjection moyenne efficace de 15 000 km/s et une vitesse de pointe de 4500 km/s on obtient un ratio

    M0/M = exp(2x4,5/15) = 1,60.

    Pour une masse sèche de 35 Gt, on trouve 21 Gt de carburant (densité 100 kg/m3) qui sont répartis sur les deux corolles, sur une épaisseur ~ 600 m. La masse totale de départ devrait avoisiner 56 Gt.


    56 Gt c'est l'équivalent de la masse d'un sphère de densité unité de 2,4 km de rayon... Atteindre les étoiles nécessite d'accéder à l'âge industriel et minier des "petits corps", les astéroide et les comètes.


    a+

  15. #12
    kNz

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Merci pour ces compléments, désolé si je repose des questions qui ont déjà été posées ...

    Qu'est-ce qui remplacera le Soleil dans l'Arche ?

  16. Publicité
  17. #13
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    On a disposé les surfaces habitables en flottaison sur une surface d'eau libre. Celle-ci va prendre un pendage du fait de l'accélération. L'intérêt c'est que les surfaces d'habitation retrouveront une horizontalité parfaite par rapport aux différentes composantes de l'accélération.
    Salut
    T'es sûr que tu contrôles les vagues de ton eau libre ?

    T'as une grosse masse en rotation qui va avoir un couple gyroscopique, non ?
    Comment effectues-tu une correction de trajectoire si ça tend à remettre l'engin dans son orientation initiale ?

    En fait, l'expé Biosphère 2 me rend méfiant quant à la possibilité de contrôler un écosystème interne et me fait préférer un truc composé de multiples petites unités confinables facilement en cas d'emballement du système

  18. #14
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par kNz
    Qu'est-ce qui remplacera le Soleil dans l'Arche ?

    Salut, dsl du retard.

    Le Soleil c'est pas la mince affaire.

    Au départ, il faut un surface rayonnant le même spectre que not'bonne étoile, soit 5800 K. Aucun solide existant, voire concevable, ne le reste à cette température. On a donc un gaz et même un plasma. C'est pas très commode de maintenir cela à l'intérieur de l'habitacle.

    J'envisage donc de produire le flux lumineux au niveau de la corolle. Une partie du plasma propulsif va y être détrourné et consacré à produire de la lumière en de multiple point (disons 5 par pétales, soit 60 "soleils"), lumière qui sera ensuite rabattu au niveau du moyeu par des parabolles. Il reste ensuite à lui faire traverser la paroi, ce qui ne peut se faire a priori que par le moyen de fibres optiques. On peut faire de même de l'autre côté, au niveau de la corolle de freinage, ce qui donne un total de 120 sources lumineuses.

    Au niveau du plancher de l'Arche, le "Soleil" est donc vu comme deux anneaux lumineux de part et d'autre du moyeu.

    a+

  19. #15
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par DonPanic
    Salut
    T'es sûr que tu contrôles les vagues de ton eau libre ?
    Les vagues, j'aimerais bien en produire, justement

    Mais je ne vois pas trop à quoi tu fais allusion ?

    SI la poussée est faible (7 mm/s²) et régulière (pas d'effet pogo de la structure) la surface d'eau llibre n'a pas de raison de produire des vagues.

    T'as une grosse masse en rotation qui va avoir un couple gyroscopique, non ?
    Comment effectues-tu une correction de trajectoire si ça tend à remettre l'engin dans son orientation initiale ?
    C'est vrai qu'il y a un effet gyroscopique qui stabilise l'axe de rotation de l'Arche, mais la direction de la poussée peut très bien ne pas correspondre exactement à cet axe de révolution. La poussée peut être modulée comme on veut sur chaque corolle, elle est transmise via toute la cablerie au mât axial, formé de 12 éléments rotulés sur la poutre centrale reliée à la structure par des brides souples. Ca autorise de petits écarts et l'Arche avance alors légèrement en crabe.

    Fondamentalement il n'y a de toute façon pas de manoeuvres prévisibles. Le pré-positionnement de la corolle de frainage à l'avant permet d'éviter le retournement de mi-parcours.

    En fait, l'expé Biosphère 2 me rend méfiant quant à la possibilité de contrôler un écosystème interne et me fait préférer un truc composé de multiples petites unités confinables facilement en cas d'emballement du système
    Tu ne peux pas prendre argument sur Biosphère II qui constitue la toute première expérience dans ce domaine. Evidemment que ce n'etait pas parfait. Mais dans mon souvenir l'intéruption de l'expérience était plus du a une surcharge de travail des biosphériens.

    Sinon, il est prévu que les Arches voyagent par trois, ça correspond a ce besoin de confinement potentiel d'une arche, avec transfert momentannée de la population vers un autre habitacle.

    a+

  20. #16
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Les vagues, j'aimerais bien en produire, justement
    SI la poussée est faible (7 mm/s²) et régulière (pas d'effet pogo de la structure) la surface d'eau llibre n'a pas de raison de produire des vagues.
    T'en produiras même si tu veux pas, essaie de donner une accélération à une masse de flotte sans faire de vagues... avec cette conne de flotte qui veut rester sur place
    après qui dit vagues dit résonances, etc

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Sinon, il est prévu que les Arches voyagent par trois, ça correspond a ce besoin de confinement potentiel d'une arche, avec transfert momentannée de la population vers un autre habitacle.
    ça te fait combien de personnes à évacuer, en cas de cata ?

  21. #17
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par DonPanic
    T'en produiras même si tu veux pas, essaie de donner une accélération à une masse de flotte sans faire de vagues... avec cette conne de flotte qui veut rester sur place
    après qui dit vagues dit résonances, etc
    Bon, il est évident qu'on va y aller mollo, genre sur 1 an pour passer de 0 à 7 mm/s². Donc je craint pas trop le train de vagues.

    L'accélération maximale peut déjà être approchée via la profondeur océanique. On va se dire que c'est l'accélération qui anulera la profondeur de l'océan sur le bord avant (durant l'accélération) ou arrière (durant le freinage).

    a_max = g.tan(arcsin(x/L))
    avec
    g = 9,81 l'accélération radiale
    x = 60 m la profondeur au repos de l'océan
    L = 10 000 m la longueur de l'Arche (cad la largeur de l'océan)

    a_max = 6 cm/s²

    Là on table sur une accélération 10 fois plus faible.

    Durant les 20-30 ans que durera la phase d'accélération (et idem pour le freinage) tu vas avoir une sur-profondeur de +/-7 m à l'arrière et la sous-profondeur équivallente à l'avant (et inversement au freinage). Ensuite, on coupe les moteur progressivement (pareil, disons sur 1 an) et la profondeur s'égalise gentiment de partout

    ça te fait combien de personnes à évacuer, en cas de cata ?
    Dans l'hypothèse actuelle, environ 50 000 personnes.

    Sur le mât arrière tu as une douzaine de navettes qui chacune peuvent transférer disons 25 personnes. En tablant sur 200 mouvement par an au maxi il faut 1 an en cas de crise pour vider l'Arche (on peut diviser par 3 en mobilisant les 24 autres navettes de la flotille).

    a+

  22. #18
    kNz

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Salut, dsl du retard.

    Le Soleil c'est pas la mince affaire.

    Au départ, il faut un surface rayonnant le même spectre que not'bonne étoile, soit 5800 K. Aucun solide existant, voire concevable, ne le reste à cette température. On a donc un gaz et même un plasma. C'est pas très commode de maintenir cela à l'intérieur de l'habitacle.

    J'envisage donc de produire le flux lumineux au niveau de la corolle. Une partie du plasma propulsif va y être détrourné et consacré à produire de la lumière en de multiple point (disons 5 par pétales, soit 60 "soleils"), lumière qui sera ensuite rabattu au niveau du moyeu par des parabolles. Il reste ensuite à lui faire traverser la paroi, ce qui ne peut se faire a priori que par le moyen de fibres optiques. On peut faire de même de l'autre côté, au niveau de la corolle de freinage, ce qui donne un total de 120 sources lumineuses.

    Au niveau du plancher de l'Arche, le "Soleil" est donc vu comme deux anneaux lumineux de part et d'autre du moyeu.

    a+
    Ca n'a pas l'air si simple à mettre en place, mais ça a de la gueule en tout cas

  23. Publicité
  24. #19
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    note : non, même si la mer est en pente, ça ne permet PAS de faire du ski nautique sans hors-bord

  25. #20
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Dans l'hypothèse actuelle, environ 50 000 personnes.
    Sur le mât arrière tu as une douzaine de navettes qui chacune peuvent transférer disons 25 personnes. En tablant sur 200 mouvement par an au maxi il faut 1 an en cas de crise pour vider l'Arche (on peut diviser par 3 en mobilisant les 24 autres navettes de la flotille).
    Insuffisant, il faut prévoir les éléments d'accostage entre unités de la flotille.

    (Note: pour les plans de l'arche, manque un graphique d'échelle, les chantiers Spatio-3D ne pouvant bien évidemment ni estimer de devis ni engager des études sans plans dûments cotés.)
    Dernière modification par DonPanic ; 24/06/2006 à 16h31.

  26. #21
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par DonPanic
    Insuffisant, il faut prévoir les éléments d'accostage entre unités de la flotille.
    rhâ mais c'est un détail de chez détail, ça. Un p'tit sas sur le moyeu et hop.


    (Note: pour les plans de l'arche, manque un graphique d'échelle, nos chantiers
    3D ne pouvant bien évidemment ni estimer de devis ni engager des études sans plans dûments cotés.)
    En haut à gauche tu as un trait qui fait 1 km. Et sur Illustrator j'ai tout dimensionné à l'échelle 1:25000e


    a+

  27. #22
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    rhâ mais c'est un détail de chez détail, ça. Un p'tit sas sur le moyeu et hop.
    Nos croiseurs interplanétaires sont réputés pour leur sécurité et garantis pièces et main d'oeuvre durant 3 millénaires, non mais !

  28. #23
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par kNz
    Ca n'a pas l'air si simple à mettre en place, mais ça a de la gueule en tout cas
    En divisant par 120 la source, l'intéret c'est que tu n'as pas besoin d'un plasma a haute densité. On peut se contenter de plasma tenus ce qui est plus facile à gérer.

    Je le note ici parce que c'est pratique pour moi pour la suite. La luminosité totale d'un plasma (en intégrant sur toutes les fréquence ) à la température T est :



    avec :

    ne densité électronique /cm3
    ni densité d'ion /cm3
    Z numéro atomique de l'ion
    V volume (cm3)
    g facteur de Gaunt moyen


    Me reste plus qu'a trouver à quoi correspond Lambda

    je sais que c'est en rapport aux transitions optiques permise à la température T...



    Enfin y'a pas que ça. J'ai pas le degré d'ionisation à 5800K non plus, qui va me donner la densité d'électron à partir de la densité d'ion.

    Pi faut que je choisisse quel ion va rayonner... He4 a priori (produit de réaction), soit Z=2.

    Ensuite faut voir comment va être produit le plasma. Est ce que je boombarde la face interne de glace pour obtenir une surface rayonnante ? Ou est ce que je fait se croiser des faisceaux d'ions dans le vide ? Et où placer la miroiterie ? Nan, c'est pas simple, même au niveau de l'architecture. On a bien de la chance avec le Soleil

    a+

  29. #24
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par DonPanic
    Nos croiseurs interplanétaires sont réputés pour leur sécurité et garantis pièces et main d'oeuvre durant 3 millénaires, non mais !

    Blague a part, les archonautes auront et amélioreront la technologie pour. Je doute qu'ils débarquent avec des navettes vieilles d'un millenaire...


    a+

  30. Publicité
  31. #25
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh


    En tablant sur une vitesse d'éjection moyenne efficace de 15 000 km/s et une vitesse de pointe de 4500 km/s on obtient un ratio

    M0/M = exp(2x4,5/15) = 1,60.


    EXP(2*4,5/15) = 1,82

    Bon...


    M0 = 62 Gt

    a+

  32. #26
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    rhâ mais c'est un détail de chez détail, ça. Un p'tit sas sur le moyeu et hop.
    Quand même, faut être capable d'évacuer 50000 personnes en une vingtaine de minutes.

    T'as réfléchi à quoi ressemblerait une partie de foot ou de tennis dans ton diabolo en rotation ?

  33. #27
    DonPanic

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    15000 km/s c'est la vitesse d'éjection (ve). La vitesse en fin d'accélération v est de 4500 km/s (0.015 c).
    15000 km/s, c'est pas vraiment lent par rapport à la vitesse atteinte par les ions lourds dans les grands accélérateurs linéaires ?

  34. #28
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Quand même, faut être capable d'évacuer 50000 personnes en une vingtaine de minutes.
    L'urgence extreme c'est un trou vraiment énorme dans la coque. Calcul fait, par rapport au débit de sortie, vraiment énorme c'est plus de 200 metre de diamètre... Faut quand même mettre sacréement le paquet . Et y'a quand même un radar à l'avant...

    Bon dans ce cas, l'urgence c'est pas de faire grimper tout le monde dans les navette mais de se rappatrier dans le moyeu qui peut accueillir et nourrir tout le monde, largement. Moyeu qu'on peut du reste désolidariser du diabolo (il reste connecté à la corolle motrice) si vraiment y'a plus rien à tenter.

    T'as réfléchi à quoi ressemblerait une partie de foot ou de tennis dans ton diabolo en rotation ?
    Tu veux parler de Bernouilli ? Eh bien c'est marrant parce que là, tu as un Bernouilli vertical, et non horizontal. Autrement dit, un ballon que tu tire en avant va voir sa trajectoire retomber plus vite vers le sol, si tu tire contre le sens de rotation, et inversement ira plus loin si tu le tire dans le sens de la rotation.

    Mais c'est vraiment très faible comme effet. Qq mm a peine sur une trajectoire de qq dizaine de metre.




    15000 km/s, c'est pas vraiment lent par rapport à la vitesse atteinte par les ions lourds dans les grands accélérateurs linéaires ?
    Ben oui, mais ce ne sont pas des accélérateurs linéaire . Je me base sur les vitesse d'éjection publiées pour ce type de moteur. En fait ça va jusqu'a plus de 20 000 km/s, mais j'ai pris l'hypothèse basse.

    Un accélérateur linéaire réclamerait une puissance électrique faramineuse...

    a+

  35. #29
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Salut,

    bon, j'ai retravaillé complètement le moyeu pour pouvoir administrer la pousser au barycentre exact de l'Arche.

    voila :





    Dans l'image ci-dessus, on peut voir le mât (trait plus sombre) qui ne tourne pas, aboutir au palier central où toute la poussée est transmise et redistribuée par une câblerie à la poutre (traits horizontaux en bleu plus clair) en cage d'écureuil qui tourne, elle, avec la structure.

    Le quartier industriel est redistribué en anneaux autours de la poutre. Le règle en bas donne l'échelle.
    Le moyeu n'est donc pas en gravité nulle. L'accélération de la pesanteur va de 0,045 à 0,067 g soit de 45 à 65 cm/s². C'est pas plus mal au fond. Une gravité absolument nulle peut être gênante pour plein d'application. Notamment, si on désire y concentrer une agriculture intensive, un g zero peut être très embêtant. Et puis, pour passer du quartier industriel à l'habitacle c'est plus pratique.

    Si on veut néanmoins se créer une zone à g zero, il suffit de l'implanter sur le mât.



    a+

  36. #30
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Arche interstellaire, chapitre III

    Salut,

    un petit retour sur les basiques du projets : la STRATEGIE. Il s'agit de raisonner la masse initiale M0 (structure + carburant) à réunir et le temps propre de trajet (tau), que l'on souhaite tous les deux mimimals, en fonction des exigences humaines liées à l'entreprise et du paramètre technologique-clé : le vitesse d'éjection du carburant.

    On assume les éléments suivants.

    1/ Le nombre d'archonautes ne peux pas descendre en dessous d'un seuil mini afin de disposer d'un pool de gènes et de compétences minimal. Ce seuil est ici fixé à N = 10 000.

    2/ Plus le temps propre de trajet augmente, plus la densité de population d doit être faible. Mais elle est seuillée des deux côté. Quelle que soit la brieveté du temps de trajet, il faut un espace minimal par personne, en comptant les espace dédiés à l'agriculture, aux loisirs récréatifs, aux fonctions techniques, etc. Ce seuil haut est fixé ici égale à 3500 hab/km². Inversement, on assume qu'en deça d'une certaine densité, cela n'a plus vraiment de sens d'augmenter l'espace disponible par individu, l'optimum étant atteint. Ce seuil est fixé à 35 personnes/km²

    3/ On assimile l'habitacle à une coquille sphérique de densité unité et d'épaisseur e. En fonction de la nécessité de disposer d'écosystème marin de plus en plus diversifié et considérant la masse croissante à soutenir, cette épaisseur varie d'un seuil minimal (nécessité de se protéger des rayonnements cosmiques) de 10 m jusqu'a un maxima de 130 m.

    Pour 2/ et 3/ on calcule une sigmoide allant d'un seuil maxi a un seuil mini. C'est de la forme :

    D = a/(1+exp(b/(1+exp(1-c/tau))))
    tau étant on le rappelle le temps de trajet. a, b et c des constantes ad hoc.

    Même chose pour e mais avec une plus faible amplitude (e varie de 1 à 10, d de 1 à 100).


    Pour différentes distances à franchir, on calcule maintenant la masse totale de départ à l'aide de l'équation fondamentale de la dynamique de Tsiolkovsky en fonction de:

    M la masse de la structure (liée à la densité de population => de la surface et à l'épaisseur)
    ve la vitesse d'éjéction
    v la vitesse de vol libre, qui conditionne le temps de trajet.

    M0 = M.exp(2v/ve)


    Poiur le tracé du bas donnant le temps de trajet, (courbe verte) on tient compte dans le calcul de tau du facteur de relativiste gamma = racine(1-v²/c²). On a représenté également la variation de la densité de population.

    tau = t.gamma



    Résumons en termes simples les données du problème ainsi proposées : plus le temps de trajet augmente, plus la taille, donc la masse de la structure augmente. Donc on charche à diminuer le temps de trajet pour voyager plus léger. Mais pour faire diminuer ce temps de trajet il faut augmenter v, la vitesse de vol libre... ce qui nécessite d'emporter plus de carburant. Et ce qui permet de passer de l'un à l'autre, c'est la vitesse d'éjection, qui résume le niveau technologique des partants.


    Dans les abaques qui suivent, chaque courbe orange représente une simulation pour une ve donnée. La vitesse de vol libre est en abscisse (en v/c) et le log de la masse de départ est en ordonné.

    Distance : 10 al



    Distance : 25 al



    Distance : 50 al



    Distance : 100 al



    Le fichier PPT ici pour ceux qui veulent :

    http://cjoint.com/?hCuD6Wi0LW


    Conclusion : On voit que pour le cas 10 al, une stratégie plus rapide serait optimale, avec une vitesse de vol libre de 0,08 c et une structure + carburant qui ne ferait que 7 Gt, soit un gain d'un facteur 10 par rapport à l'Arche version actuelle. Mais que plus la distance de la cible augmente, plus le gain de masse permis par une meilleure ve, à temps de trajet égal ou, ce qui revient au même, plus le raccourcissement du trajet à masse égale est faible. Autrement dit, paradoxalement plus c'est loin, plus la stratégie lente s'impose.


    a+

Page 1 sur 4 12 3 DernièreDernière

Discussions similaires

  1. Arche interstellaire : refonte complète de la structure
    Par Gilgamesh dans le forum Archives
    Réponses: 198
    Dernier message: 06/12/2016, 18h00
  2. Holmes, chapitre final
    Par Vincent Becker dans le forum Matériel astronomique et photos d'amateurs
    Réponses: 2
    Dernier message: 05/11/2007, 15h27
  3. Le problème des 2 soleils Chapitre 4
    Par Galuel dans le forum Physique
    Réponses: 0
    Dernier message: 10/09/2007, 21h45
  4. Transformer la terre en arche spatiale
    Par DomiM dans le forum Archives
    Réponses: 77
    Dernier message: 10/03/2007, 17h02
  5. chapitre dérivation, determinations de fonctions
    Par Blue-eyed-girl dans le forum Mathématiques du supérieur
    Réponses: 10
    Dernier message: 28/02/2005, 21h02