Propulsion dans l'espace.

[Bimini]

Bonjour à tous,

... et merci pour vos derniers messages. Ça fait beaucoup de formule à avaler tout ça .

Bin pour mon calcul, j'utilise la dilatation du temps !

Oui, j'ai finalement retrouvé la formule en passant au crible de google les termes "Relativité restrainte" et "J.A.Wheeler" glissés dans le dernier post de Phys4. J'ai rapidement compris la formule qui n'est pas très compliqué en fin de compte. Mais il me semble qu'elle ne tiens pas compte des phases d'accélération et de décélération.
Donc pour un souci d'authenticité (bien que je n'irai pas dans tant de détails lors du développement de mon histoire) je vais tâcher de suivre le raisonnement de Phys4.

A 0,9 c cela s’améliore sensiblement, pour atteindre cette vitesse il faut prolonger chaque phase d’accélération de 130 jours soit 511 jours.
Pendant la durée totale d’accélération, le décalage sera d’un peu plus d’une année.

J'ai passé la nuit dernière à décortiquer les formules que tu as postées précédemment. Et là, bien que le lumière commençait à apparaître au bout du tunnel, ça devenait un peu trop compliqué pour moi. De fait, je vais te croire sur parole sur ces résultats.
Cependant, je ne suis pas sur d'avoir saisi le début. La phase d'accélération s'étend sur 1 an et 4 mois et au bout de cette période on a près d'un an de décalage ?

Le voyage est ensuite beaucoup plus rapide, chaque année 2 al gagné, et un décalage qui augmente de 1,3 an.
Pour obtenir un décalage de 90 ans, il faut environ 69 ans 1/2 pour la phase à vitesse constante.
Vous remarquerez que le parcours total de cette trajectoire en ligne presque droite atteint quelques 146 al.

Ce sont quasiment les nombres clés que je vais retenir pour la rédaction. Effectivement, je ne vais pas risquer de me lancer dans des calculs au détriment de l'action.
Bien que 90 ans soient satisfaisant, les 69,5 ans de voyages à 90% de c et les 146 al sont en fait trop peu (vu les distance dans l'espace). Je voyais plutôt plusieurs voyages effectués pendant une période totale de quelques 350 ans. Ils sont perdus et zigzaguent dans la galaxie en s'arrêtant de temps en temps. Le reste du temps, ils errent dans l'espace ou étudient une planète susceptible de les accueillir.
Heu... Tu pourrais refaire le calcule en tenant compte de ces 350 ans à 80% de c ?

Pour le dernier trajet, il faut compter 5 jours à 60000 km/s soit 26 .109 km en limite extème du système solaiire si quelqu’un peut confirmer.
C’est totalement hors calcul car la phase de décélération de c/5 prend au moins 75 jours

Mince alors !!! 75 jours de décélérations ? C'est trop, ça ne me va pas.
Quelle distance la plus éloignée et quelle vitesse utiliser pour effectuer un voyage d'approche de la Terre en 5 ou 6 jours maximum en comptant l'accélération et la décélération ?

Dans le cas c/5 le décalage de spectre est de 1,22, c’est suffisant pour modifier les couleurs.
Les astres environnants restent reconnaissables. L’aberration atteint tout de même 12° en vue latérale, l’effet d’ensemble permet encore une reconnaissance visuelle des constellations.

A vitesse 0,9 c , les distorsions sont spectaculaires, un décalage spectral de 4,36 fera que le Soleil n’émet plus dans le visible, il a l’apparence d’une naine brune et envoie 19 fois moins d’énergie, au contraire vers l’avant, un grand nombre d’étoiles deviennent visibles et émettent dans le bleu et l’UV. avec 19 fois d’énergie.
L’aberration est tout aussi notable avec 80° de décalage latéral, une étoile qui serait à 40° en travers arrière apparaît à 40° du travers avant. Au total les 4/5 de la sphère céleste sont concentré sur 1/5 vers l’avant, et inversement le 1/5 qui était derrière est étalé sur les 4/5 arrière. Droit devant, les diamètres apparents sont divisés par 4.36
Les constellations avant ont pris une luminosité fantastique dans un ciel saturé d’étoiles, vers l’arrière le ciel est presque vide.

Tous ces détails sont géniaux. Ils vont donner de la crédibilité, du corps et de la vie à mon vaisseau et sa vitesse relative. Je vais tout de même rédiger tout ça de manière plus littéraire afin d'éviter les chiffres.

Encore un grand merci pour ces délicieuses explications et ces résultats qui me tombent tout chauds dans les mains.

Michaël.
-----

[phys4]

Bonne journée de voyage.

Phase d’accélération à 0,9c : j’avais déjà multiplié par 2, c’est 6 mois de décalage à l’accélération, autant pour décélérer.
Je pensai que l’errance se passe à 0,2 c car le vaisseau n’est plus capable de stocker la réserve suffisante. A 0,8c, 350 ans représentent un décalage de 233 ans, et une distance totale à travers la galaxie de 467 al, formules simples plus haut.
Il n’est plus nécessaire de viser aussi loin au début, et il vaut mieux réduire la vitesse d’errance.

[phys4]

SUITE du message, toujours obliger de couper en morceaux.

Dernière question, 6 jours à l’accélération g c’est du semi classique : 5184 km/s et une distance de 1, 34 milliards de kms, c’est déjà à l’intérieur de l’orbite de Saturne. Désolé.
A plus.

[Gilgamesh]

Pour savoir à quoi ressemble le monde quand on va à une vitesse relativiste, je conseille ce petit logiciel ci

Le principe générale est que le cône spatial d'univers situé devant le vaisseau est fortement décalé dans les bleus ("blueshifté"). Le champs de vision semble fortement rétréci, et tend à tout rassembler dans un point très brillant devant le vaisseau.

En regardant vers l'arrière, c'est l'inverse, l'univers est fortement redshifté. Et tout semble pareillement rassemblé en un point, mais si fortement rougi qu'il tend à devenir invisible.

Pour les formule du trajet relativiste, je les ai rassemblé ici


Sinon, tu peux lire la conversation avec QuebecEcho, qui avait une problématique scénaristique du même genre que la tienne.


a+

[phys4]

Bonjour,
Petit problème pour l'auteur ci dessous

En regardant vers l'arrière, c'est l'inverse, l'univers est fortement redshifté. Et tout semble pareillement rassemblé en un point,

Je suis aller voir les formules sur le site, j'ai bien les mêmes.
Le changement de teta vers teta' est une fonction tang(teta/2) monotone. L'aberration a donc toujours le même sens vers l'avant.
Coimment peut on avoir une contraction vers l'arrière ?
Y aurait il un bug dans le programme ?
A bientôt.

[phys4]

Bonjour, encore moi,

En l’absence de réponse, j’ai pris contact avec l'ANU.
Cela m’a permis d’avoir un contact avec une personne à l’esprit très ouvert qui m’a assuré que la simulation fonctionnait bien comme le prédisent les formules. A titre d’exemple, j’ai reçu l’adresse de la page la plus explicite
http://www.anu.edu.au/Physics/Savage...ing/cd/cd.html
Ce très joli clip montre les changements entre v = 0 et v = 0.95c
Bonne visualisation.

[Bimini]

Bonjour à tous,

Me revoilà après quelques jours en apnée.

Tout d’abord merci à toi, Phys4 pour tes précisions et les réponses que tu m’as apporté. Merci aussi à Gilgamesh ; les liens et infos que tu as laissés m’ont beaucoup appris.
Avec vos complément d’informations, j’ai déjà de quoi faire pour la rédaction de mon roman dans lequel, encore une fois, je m’abstiendrai du décorticage des formules mathématiques. Pourtant, juste pour ma culture personnelle (et aussi par-ce que je n’aime pas rester avec des questions sans réponse) je voudrais éclaircir certains points.

Je pensai que l’errance se passe à 0,2 c car le vaisseau n’est plus capable de stocker la réserve suffisante.

Non, en fait, 0,2c était une vitesse arbitraire (et c’était une erreur due au manque de connaissance) que je donnais au vaisseau dans sa dernière ligne droite vers la Terre. La vitesse d’errance ne sera pas spécifiée. Je n’aurais pas besoin de le faire.

A 0,8c, 350 ans représentent un décalage de 233 ans, et une distance totale à travers la galaxie de 467 al, formules simples plus haut.

Je me suis plongé dans des petits calculs… enfin pour moi, ça commence à être des gros calculs, mais passons…
En reprenant la vitesse maximale de 0,80 c et un cumule de 350 ans de voyage à cette vitesse, j’obtiens bien mes 0,65 al pour chaque phase d’accélération et delta de 233,80 ans entre la Terre et le vaisseau. En revanche, rien y fait, j’ai beau tourner le truc dans tous les sens mais je n’arrive pas à 467 al de déplacement.
Avec ma petite tête et mon tableur, je n’arrive qu’à un total de 281,30 al.
Pour info, j’ai repris les valeurs les moins arrondies possibles de c, al et g.
J’ai obtenu 280,01 al en multipliant la vitesse de pointe en fin d’accélération au temps de voyage de 350 ans en déplacement libre sans accélération.
Je ne comprend donc pas où est mon erreur…

6 jours à l’accélération g c’est du semi classique : 5184 km/s et une distance de 1, 34 milliards de kms, c’est déjà à l’intérieur de l’orbite de Saturne. Désolé.

Nous y voilà… C’est là qu’à l’origine j’allais utiliser cette fameuse vitesse de 0,2 c jusqu’au moment où tu m’as dit qu’il fallait 75 jours pour décélérer (donc, j’imagine, forcément autant pour accélérer).
Et pour le coup, l’intérieur de l’orbite de Saturne, ce n’est pas assez loin pour moi.
Donc voilà ce que je propose.
Je vais faire partir mon vaisseau à la limite extérieur de la ceinture de Kuiper, ce qui, si je ne me trompe pas dois me donner un voyage d’un peu moins de 22 jours en tenant compte uniquement des deux phases d’accélération.
Si ça colle tant mieux, si ça ne colle pas, je ferai appelle au dieu de la SF qui autorise bien des choses. Mais franchement au-delà de 22 jours (et c’est déjà pour mon récit un grand compromis), je n’achète plus.
Est-ce que quelqu’un pourrait vérifier mon calcule SVP… 22 jours pour 55 UA ?

Pour savoir à quoi ressemble le monde quand on va à une vitesse relativiste, je conseille ce petit logiciel ci.

Ce petit logiciel est un bijou. Je cherchais depuis quelques jours avant ton intervention une illustration flash ou avi sur le net pour visualiser le cosmos à 0,80 c et je n’avais rien trouvé jusque là.
J’avais bien compris la description de Phys4. Donc bien que je voulais voir ce que ça donnais, je n’est pas été trop surpris à par pour ce détail :
L’aberration se produit lorsqu’on accélère et le cosmos reprend « son état normal » lorsqu’on décélère. Une fois atteint la vitesse de pointe, plus rien ne semble bouger à part les astres qu’on est amené à croiser.
Est-ce normal ou est-ce une limite du logiciel ? Est-ce qu’on a vraiment l’impression que l’univers est figé une fois qu’on n’est plus en phase d’accélération ?

Encore une dernière chose pour Gilgamesh… Simplement pour dire que ton Arche Interstellaire m’a aussi été d’une grande aide.

Encore un grand merci pour vos interventions.

Michaël.

[phys4]

Citation:
En revanche, rien y fait, j’ai beau tourner le truc dans tous les sens mais je n’arrive pas à 467 al de déplacement.

Je signale au début qu’à 0.8c, la distance dans la galaxie est de 4al tous les 3 ans. Tu as essayé d’utiliser la vitesse classique 350 * 0.8, tu aurais obtenu alors le bon résultat en prenant le temps terrestre (350 + 233)*0.8
Citation:
Est-ce que quelqu’un pourrait vérifier mon calcule SVP… 22 jours pour 55 UA ?
Pour deux phase accélération décélération de 11 jours chacune, j’obtiens 60 UA avec une vitesse max de 9500 km/s. Tu deviens drôlement fort.

[phys4]

Je continue sur la dernière remarque.

Est-ce qu’on a vraiment l’impression que l’univers est figé une fois qu’on n’est plus en phase d’accélération ?

Les variations sont extrêmement lentes, même en phase d’accélération, il faut des jours pour avoir une variation angulaire sensible. A vitesse constante, en passant près d’une étoile à 60 UA par exemple, donc relativement près, elle défilera sur le coté en plusieurs heures donc pas plus vite que la petite aiguille d’une horloge. Evidemment si tu passes entre la Terre et le Lune à cette vitesse ce sera différent.
J'aurais du mettre des variations de luminosité ainsi que la visibilité en magnitudes, unité astronomique consacrée. Bon pour plus tard.
Au revoir.

[Bimini]

Bonjours à tous,

Très rapidement...

Pour deux phase accélération décélération de 11 jours chacune, j’obtiens 60 UA avec une vitesse max de 9500 km/s. Tu deviens drôlement fort.

Je m'étais fixé sur la limite extérieure de le ceinture du Kuiper à 55 UA et j'ai arrondi à 22 jours. Mais Effectivement mes calculs pour 2*11 jours me donnent 59,22 UA et une vitesse de 9317 kms/s.
Et... merci pour le compliment.

Je signale au début qu’à 0.8c, la distance dans la galaxie est de 4al tous les 3 ans. Tu as essayé d’utiliser la vitesse classique 350 * 0.8, tu aurais obtenu alors le bon résultat en prenant le temps terrestre (350 + 233)*0.8

Mortel... J'ai modifié le calcul sur mon tableur et, tel le chat, je retombe sur mes pattes et ton résultat de 466,69 al.
J'avoue que j'ai encore du mal à savoir quelle valeur de temps (Terre ou vaisseau en mouvement) je dois prendre en compte selon ce que je veux obtenir.

Je ne pense pas m'aventurer plus loin dans la crédibilité et notament dans les claculs de masses. Mon vaisseau est hors norme pour la science actuelle et je passe donc en mode "imaginaire".
Comme tout bon vaisseau de ce genre, il est propulsé grace à l'éjection de particules nées de l'annihilation de la matière/antimatière. J'ai arbitrairement posé comme postulat que le vaisseau pouvait être propulsé à 0.4 c et qu'un système que je décris à peine multipliait cette vitesse par deux avec la même énergie.
Je crois que je vais poser ma vitesse d'origine à 0.2 c et dire que mon système imaginaire multiplie cette vitesse par 4. quoi qu'il en soit, je reste à une vitesse de 0.8 c.
J'ai lu que les rayons cosmiques étaient, entre autres, chargés de particules d'antimatière. Très librement et sans calcule, je me suis dit que le vaisseau referait le plein chaque fois qu'il serait en vitesse relative grace à des capteurs électromagnétiques.

Les variations sont extrêmement lentes, même en phase d’accélération, il faut des jours pour avoir une variation angulaire sensible. A vitesse constante, en passant près d’une étoile à 60 UA par exemple, donc relativement près, elle défilera sur le coté en plusieurs heures donc pas plus vite que la petite aiguille d’une horloge. Evidemment si tu passes entre la Terre et le Lune à cette vitesse ce sera différent.

Si je tiens compte des probabilités de Gilgamesh pour son Arche Interstellaire, les premières exoplanètes habitables pourraient être à 40 al de nous. Donc en admetant que mon vaisseau vient de sortir d'un dernier long voyage de 30 al (par exemple), les moins de 22 ans n'auront connu pour la majeur parie de leur vie que la vue des étoiles à 0.8 c. et donc à en croire le petit logiciel, ils n'auront connu qu'un univers relativement statique.
Pour l'exemple, je raconterai quand même une anecdote d'un passage près d'une étoile à 60 UA plus ou moins

Je pense que lors de ma prochaine visite, j'aborderai la question des coordonnées dans l'espace afin de pouvoir se repérer. Je n'ai pas encore regardé ce que donnait Google de ce côté là. Peut-être que pour l'occasion, je devrai créer une nouvelle discussion car je serai hors sujet ici.

Merci, Phys4, pour ton aide et à très bientôt,

Michaël.

[phys4]

Bonsoir,
Il se passe des choses folles sur ce FORUM, les romanciers se transforment en spécialistes de relativité.
L’un de mes auteurs préférés, un grand scientifique parait-il, ne s’encombre pas de la physique de l’espace temps et écrit des absurdités sur le sujet. C’est la première fois que nous pourrons lire un roman qui respecte aussi bien les principes de la physique, et pourtant je suis un gros consommateur du genre.
Le meilleur remerciement sera de me faire signe quand il sera édité.
Au revoir.

[Bimini]

Bonjour Phys4,

C’est la première fois que nous pourrons lire un roman qui respecte aussi bien les principes de la physique, et pourtant je suis un gros consommateur du genre.

Il y a tellement d'autres principes et probabilités que je vais briser que je peux au moins essayer de respecter celles qui peuvent m'être utiles .

Le meilleur remerciement sera de me faire signe quand il sera édité.

En théorie, je te ferai signe bien avant que je ne cherche et trouve un éditeur.
Mais il faut me laisser le temps de finir mes recherches et d'écrire le roman ce qui n'est pas une mince affaire .

En attendant, je t'invite à consulter deux autres discussions que je viens de poster. Peut-être pourras-tu m'apporter tes lumières.

A bientôt,

Michaël.

[Gilgamesh]

Bonjour, encore moi,

En l’absence de réponse, j’ai pris contact avec l'ANU.
Cela m’a permis d’avoir un contact avec une personne à l’esprit très ouvert qui m’a assuré que la simulation fonctionnait bien comme le prédisent les formules. A titre d’exemple, j’ai reçu l’adresse de la page la plus explicite
http://www.anu.edu.au/Physics/Savage...ing/cd/cd.html
Ce très joli clip montre les changements entre v = 0 et v = 0.95c
Bonne visualisation.

Salut,

Effectivement, le "point rouge" à la l'arrière n'est pas un rassemblement des points, mais à l'unique angle où un faisceau lumineux peut parvenir au cul du vaisseau.

a+

[phys4]

Bonjour au maître Gilgamesh,
J’avais signalé que pour un effet Doppler qui multiplie la fréquence par D vers l’avant, la puissance reçue d’un objet est multipliée par D², et son diamètre est contracté par D, il s’ensuit que la brillance apparente est multipliée par D⁴ pour une température x D.
Sur l’axe arrière c’est l’inverse, un objet apparaît avec une température /D, une puissance /D² et dilaté de D. La brillance au pôle arrière est / D⁴
Sur la zone qui ne change pas de couleur (par rapport a v=0) le diamètre apparent est le même.
Je me demande si cette propriété qui rappelle la thermodynamique est vraie dans toutes les directions ? Est-ce une loi connue ?
Cela signifierait qu’un corps noir garde sa puissance en T⁴ pour tout observateur quel que soit sa vitesse par rapport au corps observé.
Le site Gilgamesh est une source à visiter.

[Bimini]

Bonjour à tous,

Je reviens vous voir sur cette discussion avec une petite question sur les corrections de trajectoire.

Si j'ai bien compris, elles sont dues aux puis gravitationnelles des planètes que mon vaisseau pourrait croiser. De plus, elles sont, semble-t-il prévues et calculées avant que le vaisseau ne commence son voyage d'approche vers la Terre.
Donc j'ai un vaisseau qui se trouve à 55 UA de la Terre. Sa vitesse maximale est de 9317 km/s à mi parcourt.
Quelqu'un pourrait-il me dire combien de correction mon vaisseau devra effectuer s'il partait de là-bas aujourd'hui ?
Il y a certainement d'autres facteurs impliqués, comme peut-être l'angle d'arrivée par rapport à l'écliptique, mais je n'en sais franchement rien. Mais juste au cas où, je vais arbitrairement donner un angle de 12°. Si cet angle complique la chose, prenez en un autre du moment que mon vaisseau n'arrive pas directement au-dessus d'un pôle.
Pour le reste, je vous fait confiance...

Merci d'avance et à bientôt,

Michaël.

[phys4]

Bonjour,
Souviens toi de la remarque de

quand on dispose de l'incroyable débauche d'énergie permettant d'accélérer jusqu'à 0,8 c on ne s'embarrasse pas de ça .

Il suffit de finir l’accélération un peu plus tot pour compenser l’attraction du Soleil et de la terre en fin de parcours. A la vitesse de 9317 km/s il suffit de stopper 10 sec avant, au plus, suivant la géométrie d’arrivée.
Pour l’angle c’est plus compliqué, il faudrait connaitre très précisément la géométrie, une fois le Terre repérée. Je te propose d’approximer par une trajectoire quasi rectiligne au bord de l’orbite terrestre, c'est-à-dire à 1/55, environ 1° du Soleil.
A plus, ton fidèle navigateur.

[Bimini]

Merci à toi, Phys4, et à bientôt.

Michaël.