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Prometheus



  1. #1
    doguo

    Prometheus

    Vous avez plus d'info technique ??

    "On notera également une ligne budgétaire pour accélérer le projet Prometheus, un programme qui vise la mise au point de réacteurs nucléaires pour l'exploration et la propulsion spatiale et de s'attaquer aux défis des vols habités de longue durée à des fins pacifiques. Première réalisation attendue en 2008."

    -----


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  3. #2
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Quelques infos générales.

    Ce projet de réacteur nucléaire spatial remonte au début des années 1980. Il était question à l'époque du développement d'un réacteur d'une puissance de 100kWe à usage militaire pour le projet IDS. Ce développement a été interrompu en cours de route, à la fin des années 1980.
    Ce type de réacteur redevient d'actualité avec le développement de la propulsion électrique (moteur ionique à grille, et moteur à effet Hall par exemple).
    Un réacteur de 100kWe est adapté aux applications suivantes :
    - alimentation de sondes à propulsion électrique
    - fourniture d'énergie électrique à la surface d'une planète, pour une mission habitée
    Cette puissance n'est par contre pas suffisante pour alimenter la propulsion électrique d'un vaisseau habité.

    Ce développement coincide donc bien avec la mission JIMO (sonde à destination de Jupiter) qui devrait partir vers 2015 et qui sera dotée d'une propulsion électrique.
    Parallèlement, la NASA est en train de valider un moteur à effet Hall d'une puissance de 50 à 100kWe.
    C'est également cohérent avec un retour de vols habités vers la Lune, le réacteur servant cette fois-ci de source d'énergie à la surface.

    L'étape suivante serait le développement d'un réacteur d'une puissance égale ou supérieure à 10MWe pour les vols habités, et la NASA a même étudié un réacteur de 200MWe.

    Il y a bien un besoin pour deux types de réacteurs assez différents, et ce regain d'intérêt date bien d'une dizaine d'années.

    Un point technique important : le réacteur envisagé n'a rien à voir avec les générateurs radio-isotopiques qui équipent déjà certaines sondes. Le fonctionnement est très différent et les niveaux de puissance aussi.

    A+

  4. #3
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut Lambda0

    Ce serait bien si on avait un réacteur d'un giga pas trop lourd. Pour ces fortes puissances tu penses aussi qu'il n'y a que le moteur stirling ? (on met de côté le chauffage direct du fluide propulsif: trop dangereux)
    A+
    ventout

  5. #4
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Salut ventout

    A titre indicatif, ce générateur de 200MWe que j'évoquais pèse environ 60t, tout compris, c'est à dire : réacteur+bouclier+circuit primaire et tuyauterie+turboalternateurs+r adiateurs, et utilise un cycle Rankine.
    Mais j'ai l'impression que cette voie est un peu mise de côté, à cause de problèmes potentiels de fonctionnement en microgravité.
    Les études récentes semblent plutôt considérer les cycles Stirling ou Brayton.
    Une étude a montré qu'au delà de 50-100kWe, un générateur à cycle Brayton pesait moins lourd que l'équivalent en Stirling, ce qui est évidemment essentiel pour un générateur nucléaire spatial.
    Je n'ai pas la référence sous la main, mais le rapport d'étude est sur le site du Glenn Research Center.
    Il y a peut-être la solution thermoionique dont tu m'as signalé l'intérêt, mais je ne sais pas du tout où on en est pour des puissances élevées, et je n'ai pas vu d'études sur le sujet.

    A+

  6. #5
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    C'est pas facile d'avoir des infos sur ce sujet !!!...
    J'essaie d'aller sur un site de la Nasa spécialisé sur cette question et ça beugue grave... et à chaque fois... et sur toutes les lignes...
    Je te fais part de mes réflexions rapides:
    thermoionique?
    Pour une mission martienne ou lunaire, 7 ans c'est plus que suffisant.
    Il serait envisageable d'éloigner le réacteur de l'habitat et afin de gagner sur la masse du bouclier (un long véhicule spatial...).
    Il serait inconcevable de se priver du meilleur rendement possible: et donc il serait stupide de s'interdire les hautes températures!!!...
    De plus, travaillant dans de plus hautes températures, le radiateur peut être plus petit (plus de 1000°C côté source froide !) ça donne des libertés (à l'ombre ou ensoleillé: presque quasi =)
    Il serait aussi envisageable de préchauffer le fluide propulsif avec la chaleur du réacteur (recycler, utiliser cette chaleur) qui pourrait atteindre dans ce cas les 1000°C
    Il serait vraiment pas malin d'utilser un fluide propulsif qui ne représente aucune énergie chimique... quitte à emporte de la matière à éjecter que ce soit pas seulement un corps mort...

    Il serait intéressant de pouvoir estimer ce que représenterait chacune de ces idées et de voir celles qui peuvent être cummulées... et afin d'estimer au final le gain de masse pour la meilleure formule.

    Moi je pense que les chiffres qui sont donnés sont très mauvais comparativement à ce qu'il serait possible... et peut-être bien que la différence est d'un ordre de grandeur !!!...
    Optimiste, le ventout, ou réaliste (pour une fois) ?

    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    meteor31

    Re : Prometheus

    Il serait aussi envisageable de préchauffer le fluide propulsif avec la chaleur du réacteur (recycler, utiliser cette chaleur) qui pourrait atteindre dans ce cas les 1000°C
    bonjour

    Je ne comprends pas bien ce que tu veux faire.
    lorsque tu parles de fluide propulsif tu parles d'un fluide destiné ensuite à être ionisé et donc que tu préchaufferais à 1000 °C avant le dispositif d'ionisation et d'accélération électrique?
    Il me semble difficile de refroidir un HTR qui ne peut guère dépasser 1000 °C ,de 200 MWe,donc pas loin de 600 MW thermiques avec le fluide dont tu parles .D'ailleurs pour évacuer 400 MW thermiques avec un radiateur à 1000°C il faut tout de même un radiateur de 2700 m2 environ. Et encore en supposant que tout le radiateur est à 1000 °C ,ce qui n'est pas vrai puisqu'on cherche à refroidir.
    Je pense donc que le radiateur doit au moins avoir une surface de 5000 m2.C'est assez considérable.
    D'autre part le débit du fluide de refroidissement qui passe de 500 à 1000 °C doit être d'environ 640 m3/s.
    C'est donc un cycle fermé ,mais on peut effectivement en prélever une partie vers le moteur.
    Ceci dit par rapport aux vitesses atteintes par l'accélération électrique c'est très négligeable.¨par rapport au dispositif d'ionisation ,peut-être.

    Il serait vraiment pas malin d'utilser un fluide propulsif qui ne représente aucune énergie chimique... quitte à emporte de la matière à éjecter que ce soit pas seulement un corps mort...
    il n'existe pas à ma connaissance de fluide qui possède une énergie à lui tout seul.
    En général il faut mélanger un oxydant et un réducteur.
    Il peut cependant exister des fluides relativement instables qui se décomposent de façon exothermique ,mais s'en servir comme fluide réfrigérant ,faut être culotté.

    à plus

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  10. #7
    meteor31

    Re : Prometheus

    En regardant un site qui parle ,en très peu de lignes, du projet Prometheus,il s'agit ,comme dit plus haut ,d'un 100 kWe qui utilisera du Xénon comme fluide propulsif ionisé.
    La quantité totale de Xe serait de 12 tonnes pour un poids de vaisseau de 20 tonnes.
    Si on extrapole à un 200MWe il faudrait donc emporter 2000 fois plus de Xe (impensable).Ou en prendre bp moins mais augmenter la vitesse d'éjection?

    Quelqu'un a t'il des infos plus précises au sujet des caractéristiques du fluide (matière,quantité,vitesse d'éjection,...)?

    à plus

  11. #8
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut Météor31 !

    Propulsion ionique impulsion de 6000s !
    http://www.rednova.com/news/display/?id=33097

    je réponds à ton message un peu plus tard
    A+
    ventout

  12. #9
    meteor31

    Re : Prometheus

    j'ai bien du mal à trouver des infos sur le vaisseau lui-même du projet Prometheus.
    Sur le cahier des charges de la mission ,ça va.

    à plus

  13. #10
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut Météor 31 !

    Ma question était ouverte: "il serait intéressant de pouvoir estimer ce que représenterait chacune de ces idées et de voir celles qui peuvent être cummulées... et afin d'estimer au final le gain de masse pour la meilleure formule"

    Dons, on retiendrait l'idée des plus hautes températures, celles pour lesquelles il existe un moyen de transformation. On a les piles thermoioniques qui ont un rendement qui dépasse 90% pour la tranche 1650°c à 1150° (températures respectives face chaude et face froide). Ensuite on pourrait utiliser un cycle stirling (ou autre, faut voir avec lambda0) et pour la tranche de 1150° à la température spatiale (si on s'arrange pour rester dans l'ombre alors on a moins de -100°c pour la source froide (génial le rendement !)). Ensuite on voit pour le rendement global qui doit être vraiment pas mauvais (!), en fait très amélioré et gràce aux convertisseurs thermoioniques!!!...

    Ensuite, la propulsion: je pense à un moteur chimique avec carburant et comburant (bien sûr), avec éventuellement préchauffage. J'ajoute au coeur dudit moteur et du flux de gax chauds une énorme source surpuissante de micro-ondes, le divergent est allongé sur 20 fois sa longueur par un tube protégé du plasma par champ magnétique et surface réfléchissante et par un circuit de fluide secondaire intégré à un cycle stirling et qui refroiduit aussi le divergent.
    Idée(s) à creuser ?

    A+
    ventout

  14. #11
    meteor31

    Re : Prometheus

    Citation Envoyé par ventout
    température spatiale (si on s'arrange pour rester dans l'ombre alors on a moins de -100°c pour la source froide (génial le rendement !)). Ensuite on voit pour le rendement global qui doit être vraiment pas mauvais (!), en fait très amélioré et gràce aux convertisseurs thermoioniques!!!...
    resalut
    il faut faire attention au fait que l'espace n'est pas vraiment une source froide,à mon avis.
    Pour que le radiateur perde suffisamment d'énergie ,il faut qu'il soit à une température suffisante ,car il perd tout sous forme de rayonnement. La puissance cédée est proportionnelle à T^4.
    Je pense que pour rester dans des surfaces raisonnables il faut tabler sur une température mini de 500°C.
    pour moi ce n'est pas l'espace le source froide mais la surface externe du radiateur.
    Pour le reste de ton message,il faut que je regarde encore.

    à plus

  15. #12
    ventout

    Re : Prometheus

    Bonsoir !

    Si presqu'aucun rayonnement n'est renvoyé vers le radiateur, il va très facilement perdre sa chaleur. On peut donner une température au vide l'espace, température qui dépend justement du rayonnement ambiant (cette température est d'ailleurs plutôt de -200°c que de -100°C). Donc je continue de penser que l'on a une source froide et même l'équivalent d'une super géniale source froide, si on reste à l'ombre).

    A+
    ventout
    P.S.: j'ai confonu "Muret" 31 avec "Saugnac et Muret" dans le 40

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  17. #13
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Bonjour

    J'ai retrouvé mes références, sur les réacteurs nucléaires spatiaux :
    http://gltrs.grc.nasa.gov/cgi-bin/GL...01-210593.html
    http://gltrs.grc.nasa.gov/cgi-bin/GL...01-210767.html

    Au passage, on voit que ces études sont datées de 2001. Le 2ème document décrit un générateur électronucléaire complet, en 2 versions, 10MWe et 200MWe, en donnant déjà pas mal de détails.

    Rectification : la masse de 60t donnée dans #4 concernait uniquement le réacteur. En ajoutant le fluide du circuit primaire, le système de conversion, les radiateurs, etc., on arrive à ...500t, qui peuvent être éventuellement réduits à 392t. La version 10MWe pèse environ 40t au total.

    Version 200MWe :
    Pe=200MWe
    Pt=989MWt
    Masse totale=485t
    Surface radiateurs=16568m²
    Dimensions=344*106m

    Version 10MWe :
    Pe=10MWe
    Pt=52MWe
    Masse totale=41t
    Surface radiateurs=919m²
    Dimensions=67*35m

    Le refroidissement est bien un problème, car contrairement à une centrale terrestre, le refroidissement ne peut être que radiatif, ce qui justifie des surfaces de radiateurs si importantes.

    A+

  18. #14
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    Intéressant, surtout le premier lien. On entrevoit 2kg/kwe et probablement moins de 1kg/kwe pour de très grosses unités (si on vise plusieurs giga). C'est peut-être ce qu'il faut faire: aller vers des énormes puissances 1-pour amméliorer le rapport et 2-avec une charge utile qui ne représenterait plus que 10 à 20% de la masse totale et pour conserver de bonnes performances.
    Car le pieds ce serait un véhicule qui pourrait naviguer, partir pour une mission et revenir et repartir etc... et avec équipage bien sûr.
    Une "énorme puissance" ce serait plusieurs giga ou dizaines de giga.
    Mais dans ces deux liens, les rendements visé sont plutôt faibles et je me demande dans quelle mesure le deuxième lien c'est pas de l'intox (et d'ailleurs si c'est rendu publique c'est qu'ils travaillent sur autre chose...). Et avec de meilleurs rendements, on réduit d'autant les dimensions des radiateurs (!) et donc on double le gain... (énergie en + ET masse en - ). Je continue de penser que l'on peut faire mieux que 10 fois mieux que ce qu'ils racontent là... (rendement de 60% et masse bien inférieure).
    Pour ce qui est des radiateurs, c'est un problème et que l'on soit sur terre ou dans l'espace; la solution appropriée y est simplement différente (cf. eau des fleuves des centrales nucléaires terrestres). Donc crucial de viser le meilleur rendement (sélectionner le concept qui permette le meilleur rendement, le problème de la masse ne venant qu'en second).

    A+
    ventout

  19. #15
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Bonjour ventout

    Tout dépend de l'utilisation, ce que je disais au début. Pour des sondes, un réacteur de 100kWe est bien adapté. Les dizaines ou centaines de MWe ne se justifient que pour des vols habités.
    Et si on se donne du mal pour expédier un réacteur de 300t en orbite, il vaut effectivement mieux que ce ne soit pas trop du "consommable". D'accord là dessus.

    En ce qui concerne le deuxième lien, cette étude correspond à ce qui est faisable avec les technologies actuelles et éprouvées, sans extrapolations, et les auteurs de l'étude évoquent quelques pistes pour réduire la masse. Il ne s'agit que d'une pré-étude de référence, ce qui explique que ces informations soient publiques. C'est intéressant pour les ordres de grandeurs et pour bien comprendre les contraintes des réacteurs nucléaires spatiaux de forte puissance.
    Où serait l'intox ?
    En ce qui concerne les rendements, je ne vois pas bien comment on pourrait faire mieux que 25% avec ce type de réacteur. Peut-être 30% en tirant vraiment, et encore. Ce sont des limites imposées par la thermodynamique. Pour faire beaucoup mieux, il faut changer complètement de principe.
    C'est vrai que le rendement visé dans cette étude me semblait un peu pessimiste, mais pas tant que ça.
    Mais avant de se lancer dans les "giga" comme tu dis, il faudrait déjà qu'on arrive à faire marcher un petit réacteur de 100kWe, avant de passer à la classe 10MWe.
    Ca fait longtemps qu'on sait le faire sur Terre, on propulse des sous-marins ou des brises-glaces depuis 50 ans, et il y a des centaines de réacteurs nucléaires en service.
    Mais les contraintes dans l'espace sont très différentes : refroidissement complètement différent, fonctionnement en micro-gravité, fiabilité des pièces mobiles, etc.
    Et ensuite, il faut le lancer en orbite ce réacteur, donc prévoir ce qui se passe en cas d'échec du lancement.

    L'intérêt était de montrer aussi que Prometheus est l'aboutissement d'un long travail de maturation et qu'on ne part pas de zéro.

    A+

  20. #16
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    Il me semble que les centrales nucléaires sur Terre ont des rendements de 55%. Et pour l'espace, si les contraintes sont très différentes, elles ne sont peut-être pas toutes au désavatage de la situation spatiale. Si on avait le froid de l'espace sur Terre et de façon continue et sûre (-200°C) alors, pour les centrales nucléaires, on utiliserait peut-être un peu les radiateurs (?). Et la micro-gravité est intéressante en ce qu'elle doit permettre de limiter le poids de certaines structures et autres dispositifs. Et étant donné les soucis de rendement et de masse on doit pouvoir faire un effort supplémentaire et pour faire mieux (et non pas pire) que 55% de rendement (quand même!).
    Moi, lorsque j'ai lu pour la première fois (il y a 20 ans) que les piles thermoioniques avaient un rendement de 90% (et même mieux encore !) sur la tranche des 1650-1150°C j'ai aussitôt mémorisé l'info en tête de liste !!!... Si on peut faire 45% de rendement sur la tranche de température inférieure à 1150° (10% de moins que les centrales terrstres!) alors, avec les convertisseurs thermoioniques sur la tranche supérieure cela devrait donner un rendement total d'environ 60% non ?

    A+
    ventout

  21. #17
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Rep ventout

    Je suis très surpris de cette valeur de 55%. As tu une référence ?
    Est-ce qu'on parle bien de la même chose ? Il s'agit du rapport entre la puissance électrique finale et la puissance thermique.
    Et j'aimerais bien aussi être sûr de la définition de ce rendement de 90% que tu attribues aux piles thermoioniques, car il me semble qu'on est limité là aussi par le rapport des températures.
    Il doit y avoir quelque chose qui m'échappe.

    A+

  22. #18
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    Oui, je pense que tu as raison, ce "55%" que j'avais en mémoire doit être excessif d'autant que dans le nucléaire les normes de sécurité imposent des pressions plus basses que dans les centrales thermiques classiques et pour lesquelles le rendement est de 40%.
    Cependant il est connu que les dimensions des turbines à vapeur ont un très grand impact sur le rendement: plus elles sont de fort diamètre et meilleur est le rendement (l'essentiel des pertes se faisant au niveau de l'espace en extrémité d'ailettes).

    Pour les moteurs thermiques (par ex. voitures) les rendements sont de l'ordre de 35%. Théoriquement le stirling devrait pouvoir approcher les 40% mais la dégradation des joints dans le temps est la cause principale de sa non utilisation pour ces véhicules; ensuite, garder une forte pression d'hélium ou d'hydrogène (pour les meilleurs rendements) n'est pas simple. Dans l'idéal il faudrait pouvoir fonctionner vers 100 bars (il faut les tenir (!), je suppose...), enfin, c'est ce que j'ai lu.

    Par contre pour ce qui est du 90% des piles thermoionique je pense être tout à fait juste si mes sources ne font pas erreur (mais je pourrais pas les citer, c'était il ya 20 ans... peut-être une revue comme "la recherche" ou "pour la science" que je lisais alors).

    Moi, pour voir, j'envisagerais bien le plus simple, un moteur stirling de très grosses dimensions et afin d'utiliser le fluide de travail directement au contact des piles thermoioniques et afin d'éviter tout le "bins" du sodium fondu et du double échangeur etc... La masse serait donc principalement dans le coeur et dans l'énorme réservoir sous pression.

    Ou alors, encore plus radical: on garde seulement les piles thermoioniques et on accepte de façon délibérée de perdre toute la chaleur en dessous des 1150°c et pour un énorme gain de masse et de simplicité... avec une telle température, les radiateurs seraient bien plus petits. La forme du coeur du réacteur serait aussi la forme du réacteur !!!...(juste recouvert des piles). Il serait très long et fin et pour limiter la masse du bouclier à la section dudit réacteur.

    La dernière idée est plutôt pas mal non ?

    A+
    ventout

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  24. #19
    ventout

    Re : Prometheus

    Attention: le rendement des convertisseurs thermoioniques était donné POUR LA TRANCHE de température... 1650° à 1150°C ce qui est bien différent.

  25. #20
    Lambda0

    Re : Prometheus

    rep ventout

    Les valeurs de rendement sont plutôt de l'ordre de 33% pour les centrales classiques.
    Et je ne comprends toujours pas ce que représentent ces 90% pour les piles thermoioniques. Ca m'étonnerait beaucoup que 90% de la puissance thermique soit effectivement convertie en électricité, ne serait-ce qu'à cause des pertes radiatives à ces températures.
    Il faudrait que je trouve un peu plus de doc là dessus.

    A+

  26. #21
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    J'avais compris qu'un rendement de 90% pour pour la tranche de 1650° à 1150°C cela revenait à un rendement net réel d'environ 25% si on laisse perdre la tranche en dessous de 1150°C.

    Pour ce qui est des pertes dues au rayonnement, je sais pas trop. Le côté à 1650° possède deux faces: vers la source chaude et dans le convertisseur.
    Le côté à 1150° c'est pareil, moitié dedans et moitié vers source froide. Ensuite, pour ce qui est de la face contre la source froide, il faut pas descendre trop en dessous de 1150° (éviter les condensats localisés).
    A l'intérieur du convertisseur je me demande comment le césium se comporte. Il n'émet peut-être pas beaucoup et devrait absorber bien moins encore.

    J'ai pensé aussi à autre chose:
    étant donné: 1-la température très haute d'ébulition de l'uranium (3818°C) et 2-la température de fusion du tungstène (3410°C), je me demandais s'il ne serait pas possible de réaliser une sphère de tungstène remplis d'uranium et de façon à viser une température stabilisée vers 3000°C... sphère (ou tube) destinée à émettre son énergie sous forme lumineuse.
    Ce serait un bien curieux objet !
    Donc il s'agirait de connaître le spectre d'émission du tungstène vers 3000°c et de façon à voir ce qu'on pourrait en faire.

    A+
    ventout

  27. #22
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Rep ventout

    Bon, j'ai fini par trouver quelques références sur le rendement des convertisseurs thermoioniques.
    Voir par exemple http://fti.neep.wisc.edu/neep602/SPRING00/lecture9.pdf
    Comme on pouvait s'y attendre, le rendement est fortement limité par les pertes radiatives mais également convectives. Les valeurs usuelles de rendement se trouvent entre 10% et 20%. Il n'y a donc pas d'avantage décisif, de ce point de vue, par rapport aux convertisseurs dynamiques.
    Le document donne deux schémas de principe de générateurs électronucléaires à conversion thermoioniques. La face chaude peut-être directement en contact avec le coeur du réacteur, ou être chauffée par un fluide circulant depuis le coeur.
    L'avantage de la première solution est la compacité et un gain de masse important. Par contre, le convertisseur est dans ce cas exposé à un niveau élevé de radiations, ce qui peut réduire sa durée de vie.

    La solution thermoionique semble toujours intéressante pour certaines applications, le principal avantage par rapport aux convertisseurs dynamiques étant l'absence de pièces mobiles, ce qui devrait aller dans le sens d'une plus grande fiabilité.
    J'ai quand même un doute au niveau de la durée de vie : j'ai vu aussi donnée une valeur de 7 ans sur un site, mais on ne précisait pas de quel type de convertisseur thermoionique il s'agissait.
    C'est une valeur plausible pour un convertisseur à vide, mais ce type de convertisseur est sans intérêt ici (densité de puissance trop faible).
    C'est déjà plus problématique pour un convertisseur à vapeur de Césium : à 1500K ou plus, le Césium est très corrosif.
    Et la densité de courant d'un convertisseur à vide ne dépasse pas quelques kA/m² (à cause de la charge d'espace), alors qu'elle peut être 100 fois plus grande pour un convertisseur à vapeur de Césium. On a donc un dispositif fonctionnant à 1500K environ, rempli d'un gaz corrosif, traversé par un courant de plusieurs centaines de kA/m²,... et qui devrait fonctionner en continu pendant plusieurs années !
    Le convertisseur à vapeur de Césium pouvait être très bien adapté au réacteur russe Topaz, car il équipait des satellites espions de courte durée de vie (quelques semaines à quelques mois), mais il ne l'est pas nécessairement pour des missions de plus longue durée.
    Un générateur électronucléaire destiné à l'exploration et aux vols habités doit pouvoir fonctionner plusieurs années.

    Autre (petite) pénalité : la puissance est fournie sous la forme continue à basse tension (quelques V) et forte intensité, alors qu'un turboalternateur fournit une tension alternative élevée, plus facile à transporter et à transformer, pour les fortes puissances nécessaires à la propulsion électrique.

    Si on fait une liste des avantages et inconvénients entre les solutions "conversion dynamique" (par cycle Stirling, Brayton, etc.) et "conversion statique" du type thermoionique, on voit que cette dernière n'est pas non plus la solution miracle.

    A+
    Dernière modification par Lambda0 ; 14/02/2005 à 07h45.

  28. #23
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Citation Envoyé par ventout
    J'ai pensé aussi à autre chose:
    étant donné: 1-la température très haute d'ébulition de l'uranium (3818°C) et 2-la température de fusion du tungstène (3410°C), je me demandais s'il ne serait pas possible de réaliser une sphère de tungstène remplis d'uranium et de façon à viser une température stabilisée vers 3000°C... sphère (ou tube) destinée à émettre son énergie sous forme lumineuse.
    Ce serait un bien curieux objet !
    Donc il s'agirait de connaître le spectre d'émission du tungstène vers 3000°c et de façon à voir ce qu'on pourrait en faire.
    A+
    ventout
    Oui, j'y ai pensé aussi. L'idée est de produire la poussée par pression de radiations. Mais tous calculs faits, la poussée ainsi obtenue est très faible, quelques dizaines de mN/m². C'est beaucoup plus que la pression de radiations solaires, mais d'un autre côté, le réacteur est très lourd. C'est quand même une idée à creuser. Intérêt : pas de fluide à éjecter.

    A+

  29. #24
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    Un grand merci lambda0 pour l'info. C'est très intéressant (et plus particulièrement peut-être l'idée de surface "césiummée" pour faciliter l'émission dans diode à vide).

    Pour ce qui est de la tension électrique, si l'on dispose de millier de convertisseurs, ne peut-on choisir le montage série ou parallèle ?

    Et je te fais part de l'idée du jour au sujet de la propulsion:

    d'abord se souvenir de la découverte récente au sujet des voiles solaires: si recouvertes de molécules (carbonées en l'occurence) qui peuvent être arrachées par le rayonnement alors la poussée est considérablement augmentée.
    En conséquence, j'ai pensé à ce dispositif:
    bloc de matière solide destiné à être vaporisé et chargé électriquement ++++ sous très forte tension
    (si bien conçu et bien isolé alors on ne paye pas la tension mais seulement le travail lié à l'émission des particules chargées) et une source lumineuse communique à la surface de ladite matière l'énergie requise pour libérer des atomes qui sont expulsés avec une vitesse qui sera donnée par la température de surface (impulsion lumineuses très brèves et puissantes et donc température très élevée sur quelques dizièmes de microns d'épaisseur) et par la force de répulsion électrique dont la durée pourrait être augmentée (à voir) par une forme conique. Bien sûr on ajoute un canon à élecrtrons pour neutraliser las charges.
    Il me semble que l'on aurait une durée de vie+++ (sûr), une impulsion+++ (très probable) et peut-être bien un rendement+++ (à voir).
    1-Qu'en pense-tu ?
    2-le bloc de matière ne pourrait-il être choisi de façon à ce que la vitesse d'émission soit plus grande ? (peu d'énergie pour arracher les molécules et aussi peut-être une énergie accumulée dans ladite matière comme un ressort, si l'on peut dire, comme une réaction chimique rapide en surface?) ?

    A+
    ventout

  30. Publicité
  31. #25
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    Nous aurions donc un matériau consommable qui se présenterait sous forme de barre solide et de section ronde et qui serait chauffé sur la face de l’une de ses extrémités par un moyen à déterminer, flash laser ou faisceau de micro-ondes (?) etc... Ce matériau devrait avoir une très faible conductivité thermique de façon à limiter les pertes thermiques ET ne se vaporiser qu’à très haute température de façon à produire une première impulsion importante (on a deux impulsions qui se cumulent : thermique et électrique) ET être un conducteur électrique ou pouvoir accumuler les charges électriques positives (de façon à repousser électriquement les atomes arrachés).
    L’une des idées est donc de pouvoir s’APPUYER à très haute température sur un matériaux qui est destiné lui-même à être éjecté… ce qui est un avantage en ce qu’il n’y a pas de problème de tenue thermique de ce sur quoi on doit s’appuyer (un divergent doit être refroidi par exemple). Au fur et à mesure que la barre est consommée elle avance et ainsi la chaleur perdue par conductivité thermique est rattrapée… ce qui limiterait ces pertes.
    Quels candidats ?
    carbure de tungstène ?
    céramiques à fort dosage métallique ou de terres rares ?
    autres composites ?
    Ensuite, serait-il avantageux que le cône chargé positivement soit long ?
    Il semblerait que oui (intuitivement).
    Conclusion, il me semble que ce dispositif présenterait de réels avantages.
    Qu’en penses-tu ?
    A+
    ventout

  32. #26
    ventout

    Re : Prometheus

    Re-salut !

    Et si on associait ces dernières idées ? On garde l'idée des sphères radioactives lumineuses qui, par un dispositif optique, réfléchissent et focalisent l'énergie requise: 1- pour la vaporisation de nos "barres consommables" et 2- vers des convertisseurs thermoioniques par exemple (donc éloignés de la source radioactive et ainsi durée de vie en +).
    On a tout: source d'énergie et moteur hybride thermique et électrique.

    A+
    ventout (machine à idée)

  33. #27
    Lambda0

    Re : Prometheus

    Hi ventout

    Bah, y a pas que les réacteurs nuclémachintrucs et les convertisseurs choses.

    Tiens, moi je propose d'aller sur Mars à bicyclette.
    Très simple : on met un moteur ionique, et c'est les astronautes qui produisent l'électricité en pédalant avec une dynamo.
    Excellent pour la santé, plus de problèmes de pertes de muscles, décalcification, etc., et on arrive à destination en super forme physique. Bon, un cycliste, ça produit pas beaucoup. Quelques centaines de Watts si je ne m'abuse.

    Perfectionnement :
    y a qu'à emporter un boeuf. Au lieu de tirer une charrue, il tire en faisant tourner un turboalternateur.
    Et à l'arrivée, on se fait un super barbecue, pour changer un peu de ces cochonneries de rations lyophilisées.


    Pour la première idée, j'avais déjà proposé ça pour les informaticiens : chaque PC est équipé d'un pédalier avec une dynamo, et c'est l'informaticien qui produit sa propre électricité. Plus de problème de crampes et de manque d'exercice, et quelle économie d'énergie.
    Mais je sais pas pourquoi, les collègues étaient pas trop d'accord.

    T'en penses quoi ?

    A+

  34. #28
    ventout

    Re : Prometheus

    Salut !

    Et les végétariens alors ? Si on veut nourrir 20 milliards d'individus sur Terre alors il sera 10 fois plus économique (en m2, en surface d'exploitation) de se nourir avec des plantes qu'avec des bestiaux (qui mangent les plantes et les dégradent...)
    Donc pour l'exploration spatiale, on partirait avec un petit stock de glucose, on le consomme en pédalant et on récupère de l'eau et du co2 pour des plantes embarquées qui produisent elles-mêmes du glucose et on a ainsi un très bon rendement global, si on est pas trop pressé d'arriver.
    A+
    ventout
    P.S. mais qu'est-ce que tu penses de l'idée de cumuler les deux impulsions (thermiques et électriques) ?

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    Dernier message: 04/12/2004, 19h46