Orbite en ballon

[invitef0467e85]

Je viens de découvrir sur le web un nouveau projet pour aller en orbite à moindre coût.
Le concept est plutot original, puisqu'il s'agit d'y aller à l'aide d'engins de type ballon dirigeable.

Le voyage se déroule en plusieurs étapes : l'engin nommé Ascender (2 ballons en V) monte à 140.000 pieds pour rejoindre la Dark Sky Station qui flotte à cette altitude (6 ballons cylindriques disposés en étoile). De là part un troisième engin (toujours 2 ballons en V mais très gros) qui met 5 jours à atteindre la vitesse de libération à l'aide d'une propulsion électrique.

Tous les détails ici : http://www.jpaerospace.com/atohandout.pdf

Que pensez vous de la faisabilité d'un tel système ?
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[invitea0046ad4]

En tout cas, les images sont belles et l'idée élégante, très dans "l'air du temps" en fait (sans jeux de mots).
Il ne doit quand même plus rester beaucoup d'air à 140000 pieds, mais je suppose qu'ils ont fait leurs calculs.
Et pour ce qui est d'accélérer un ballon à 8 km/s, cà ne parait quand même pas évident.

Celà me rappelle une nouvelle de Poe : "Aventure sans pareille d'un certain Hans Pfaal"

[invitef0467e85]

Pour ce qui est des 140.000 pieds, ça semble être possible puisque le record d'altitude pour un ballon (non habité) est de 170.000 pieds (51.200 m en 1972).
Le record habité est de 34,668 m (113,740 ft.) en 1961.

On peut donc imaginer que les deux premières étapes du concept sont jouables.

Pour l'accélération, je n'en ai aucune idée mais il comptent mettre 5 jours à atteindre cette vitesse. Ca rend peut être la chose envisageable...

[invite073b00ab]

pour atteindre 8km/s...dans l'atmosphere, ca chauffe un peu, et en dehors de l'atmosphere, on est obligé d'atteindre la vitesse voulu avant de retomber.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef0467e85]

A 50km d'altitude, un ballon "tient" toujours en l'air (cf. le record évoqué ci-dessus). D'un autre côté la faible pression atmosphérique à cette altitude (1 hpa soit environ 1000 fois moins qu'au niveau de la mer) doit considérablement réduire l'échauffement quand la vitesse augmente. Non ?

[invitea4b4a777]

A 50km d'altitude, un ballon "tient" toujours en l'air (cf. le record évoqué ci-dessus). D'un autre côté la faible pression atmosphérique à cette altitude (1 hpa soit environ 1000 fois moins qu'au niveau de la mer) doit considérablement réduire l'échauffement quand la vitesse augmente. Non ?

Pour le savoir, il faudrais savoir a quel altitude la navette commence a subir l'echauffement de son bouclier par l'atmosphere. Et il me semble, sans certitude, que la navette subit cet echauffement bien avant les 50km. Si elle commence a chauffé a 80Km, les ballons chaufferont aussi avant d'arrivé en orbite.

D'abord, on a chercher a blindé les engins spatiaux pour la rentrée dans l'atmosphere. Bientot, va falloir les blindé pour la mise en orbite . En fait, on ferais mieux de chercher a fabriquer un bouclier simple et adaptable (je sais pas, mais dans 2010, ils avaient une bonne idée pour leur bouclier), plutot que 10 engin différent, chacun specialisé dans un mode de transport (fret ou/et homme, satellisation ou exploration (sonde), mission commercial ou scientifique, etc...).

[invitef0467e85]

A titre indicatif, voila ce que j'ai trouvé pour une navette Apollo :
"Le début de la phase de rentrée d'une capsule Apollo appelée "Entry Interface" (interface d'entrée) commençait à "400K" selon les termes de la NASA, soit 400000 pieds (121,920 km)."
J'ai lu aussi quelque part que la navette commençait à chauffer vers 100 km.

Donc je suis d'accord, ça semble devoir chauffer !

Ceci dit, dans leur schéma, je ne sais pas à quelle altitude on atteindra quelle vitesse. Il serait intéressant d'avoir un graphique montrant l'échauffement en fonction de la vitesse et de la pression atmosphérique.

[vanos]

Je viens de découvrir sur le web un nouveau projet pour aller en orbite à moindre coût.
Le concept est plutot original, puisqu'il s'agit d'y aller à l'aide d'engins de type ballon dirigeable.

Le voyage se déroule en plusieurs étapes : l'engin nommé Ascender (2 ballons en V) monte à 140.000 pieds pour rejoindre la Dark Sky Station qui flotte à cette altitude (6 ballons cylindriques disposés en étoile). De là part un troisième engin (toujours 2 ballons en V mais très gros) qui met 5 jours à atteindre la vitesse de libération à l'aide d'une propulsion électrique.

Tous les détails ici : http://www.jpaerospace.com/atohandout.pdf

Que pensez vous de la faisabilité d'un tel système ?

Bonsoir,
Si haut que puisse monter le ballon, jamais il ne montera assez haut pour permettre une satellisation. A 50 km de haut l'atmosphére est encore "beaucoup trop dense". Aucun satellite ne peut survivre au dessous 120 km d'altitude, altidude à laquelle s'allument les étoiles filantes. Le vrai projet de satellite au ballon est en fait de monter très haut en ballon le satellite et son lanceur, lequel, ayant déjà franchi la plus grande partie de l'atmosphére, consommera beaucoup moins d'ergols pour atteindre l'orbite extra-atmosphérique (minimum minimorum de 150 km). A cette hauteur un satellite ne peut vivre que quelques jours à cause de la "densité" de l'air qui est susceptible de freiner suffisamment pour baisser le périgée jusqu'au 120 km fatidiques. Cette méthode peut être utilisée pour de petits satellites sur orbite basse de 200/500 km. Dans ce cas un seul étage suffit au lanceur.
Ciao.

[invitea4b4a777]

Bonsoir,
Si haut que puisse monter le ballon, jamais il ne montera assez haut pour permettre une satellisation. A 50 km de haut l'atmosphére est encore "beaucoup trop dense". Aucun satellite ne peut survivre au dessous 120 km d'altitude, altidude à laquelle s'allument les étoiles filantes. Le vrai projet de satellite au ballon est en fait de monter très haut en ballon le satellite et son lanceur, lequel, ayant déjà franchi la plus grande partie de l'atmosphére, consommera beaucoup moins d'ergols pour atteindre l'orbite extra-atmosphérique (minimum minimorum de 150 km). A cette hauteur un satellite ne peut vivre que quelques jours à cause de la "densité" de l'air qui est susceptible de freiner suffisamment pour baisser le périgée jusqu'au 120 km fatidiques. Cette méthode peut être utilisée pour de petits satellites sur orbite basse de 200/500 km. Dans ce cas un seul étage suffit au lanceur.
Ciao.

Pourrait-on imaginé utilisé l'effet de ricochet sur les couche superieur de l'atmosphere. Je sais que l'angle de rentrée, s'il est trop a plat, renvoi les engin sur des orbite très excentrique (voir meme les libere). Est-ce qu'en lancant un satellite depuis un ballon a 80km, on pourrais ricocher sur des couches un peu plus basse, et etre catapulter. Le ballon n'etant la que comme un plongeoir.

J'essaye d'imaginé ce qu'un satellite ferais si on le lachait tel quel a haute altitude .

[vanos]

Pourrait-on imaginé utilisé l'effet de ricochet sur les couche superieur de l'atmosphere. Je sais que l'angle de rentrée, s'il est trop a plat, renvoi les engin sur des orbite très excentrique (voir meme les libere). Est-ce qu'en lancant un satellite depuis un ballon a 80km, on pourrais ricocher sur des couches un peu plus basse, et etre catapulter. Le ballon n'etant la que comme un plongeoir.

J'essaye d'imaginé ce qu'un satellite ferais si on le lachait tel quel a haute altitude .

Bonsoir,
Non, pas la moindre chance. D'abord pour ricocher il faut aller du moins dense vers le plus dense, du haut vers le bas donc. D'ailleurs à 80 km d'altitude l'atmosphère est beaucoup trop dense, y voler à une vitesse cosmique (min. 8 km/s) garanti une désintégration presqu'immédiate.
Salut.

[invitef0467e85]

Y a t'il une réelle économie de carburant quand on lance une fusée depuis une telle plateforme ?
Une fusée partant du sol a déjà acquit une certaine vitesse quand elle arrive à 80km d'altitude. Ce ne serait pas le cas si elle démarrait à cette altitude. Or il semble bien que le problème principal soit d'atteindre la vitesse de libération qui permet la mise en orbite.

[invite073b00ab]

Y a t'il une réelle économie de carburant quand on lance une fusée depuis une telle plateforme ?
Une fusée partant du sol a déjà acquit une certaine vitesse quand elle arrive à 80km d'altitude. Ce ne serait pas le cas si elle démarrait à cette altitude. Or il semble bien que le problème principal soit d'atteindre la vitesse de libération qui permet la mise en orbite.

2 gains :
- l'altitude de 80km correspond a une economie de plus de 1200m/s sur la vitesse a atteindre
- pic de pression dynamique beaucoup plus faible. cela authorise des architecture de fusee differentes (en gros, les fusee sont longiligne pour etre un peu aerodynamique. l'optimal d'un reservoir est d'etre spherique, mais si on adopte un reservoir spherique pour des gros reservoir, ils ont une incidence plus forte sur l'aerodynamisme de la fusee lors des premieres minutes (quand la fusee est dans l'atmosphere))

sur le 2eme cas, c'est des supposition que j'ai faite avec mes connaissances en matiere de fusee. qqun peux valider ou invalider ?