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Impossibilité du voyage intersidéral




  1. #1
    tournesol71

    Impossibilité du voyage intersidéral

    Le quarantième anniversaire de l’alunissage d’Apollo 11 a été l’occasion d’un déferlement de fantasmes dans des articles et des émissions dans les médias. Vu de la Terre l’exploit de la NASA a été remarquable, mais si on le considère à l’échelle du système solaire ce n’est qu’un dérisoire saut de puce. Par rapport aux étoiles les plus proches cela est inexistant. On appelle « cosmonautes », « astronautes », « spationautes » ceux qui ne sont que des « circumterriens ». Pour l’instant l’homme est comme un enfant qui se prendrait pour un grand voyageur parce qu’il a fait le tour de son pâté de maisons.
    On parle de retourner sur la Lune et d’y créer une base permanente. Les coûts et les problèmes techniques sont immenses, l’intérêt n’en est pas démontré. Le voyage humain sur Mars est-il possible ? Compte tenu du coût et des risques, il faudra démontrer que l’exploration par robots ne donne pas des résultats suffisants.
    Et au-delà ? Au-delà, rien ! Aucune autre planète du système solaire n’est accessible, soit parce que les conditions physiques excluent toute présence humaine, soit parce que la durée de voyage l’interdise pratiquement.
    Encore plus loin aucune possibilité même pour des missions non habitées. Pour sortir du système solaire il faut atteindre la vitesse de libération soit 16,6 km/sec. Les sondes Voyager 1 et 2, lancées en 1977, ont une vitesse de 17 km/sec. Elles atteindront la distance de l’étoile la plus proche dans 75 000 ans.
    Il faut augmenter la vitesse, dira-t-on. Dans l’espace le seul moyen d’augmenter la vitesse est la réaction, c'est-à-dire d’éjecter de la matière à grande vitesse. Il faut donc de la matière à éjecter et de l’énergie pour lui donner de la vitesse. La fusée basée sur une réaction chimique a l’avantage que le propergol fournit à la fois l’énergie et la matière à éjecter.
    Il y a conservation de la quantité de mouvement (produit de la masse par la vitesse) entre la matière éjectée. La relation de Tsiolkovski s’en déduit très simplement :
    ∆V = Ve*Ln(M1/M2)
    ∆V = variation de vitesse de l’engin, M1 = masse initiale engin, M2= masse finale.
    On peut également en déduire l’expression inverse :
    M1/M2 = exp(∆V/Ve)
    Examinons ce que l’on peut conclure de cette formule particulièrement simple.
    Voyager a une masse de 800 kg. Il faudrait lui adjoindre un moteur. Avec tous les moteurs « classiques », à réaction chimique, la vitesse d’éjection est au plus de 5 km/sec. Rien que pour doubler la vitesse, soit ∆V=17 km/sec on a M1/M2 = exp(17/5) = 29,9. La masse de départ est donc alors de 30 fois la charge utile. Le lanceur Titan-Centaur avait plus de 8000 t : il faudrait passer à 24000 t pour 800 kg.
    On a envisagé d’autres moyens de propulsion utilisant d’autres systèmes que chimiques. Avec eux c’est toujours le principe de la réaction qui est en jeu et la relation de Tsiolkovski qui s’applique. Leur intérêt est de permettre des vitesses d’éjection plus importante. On a annoncé des vitesses dépassant 100 km/sec. Il faut alors embarquer la matière à éjecter, une source d'énergie et une machine capable de transformer cette énergie potentielle en énergie cinétique.
    Une difficulté que l’on ne voit jamais soulevée pour ces propulsions alternatives à grande vitesse d’éjection c’est que l’énergie nécessaire pour accélérer la masse éjectée est proportionnelle au carré de la vitesse d’éjection (énergie cinétique = ½ MV²). Ejecter 1 kg de matière à 50 km/sec demande 100 fois plus d’énergie qu’à 5 km/sec.
    La propulsion ionique a déjà été appliquée, en utilisant l’énergie de panneaux solaires, mais pour des poussées très faibles destinées à modifier la trajectoire. Cette possibilité disparait quand on s’éloigne du soleil.
    Les programmes concernant l’astronautique, le retour sur la Lune, le voyage sur Mars demandent des investissements gigantesques. Ces programmes seront définis par des scientifiques et des techniciens et décidés par des politiques : pour finir c’est le contribuable qui paiera. Sans adhérer à une quelconque « théorie du complot » je pense qu’il est légitime de se demander si ceux qui influent sur les décisions ne sont pas ceux qui vont profiter de la manne des crédits d’études et d’investissements, et que, si honnêtes qu’ils soient, ils ne peuvent être complètement neutres et objectifs. En face d’eux il y a une opinion publique qui, gorgée de science-fiction, est prête à s’enthousiasmer pour de si beaux projets. Quant aux responsables politiques, ils sont généralement incompétents, ne se sentent pas concernés par des projets à si longue échéance, et par démagogie ne veulent pas aller à contre-courant de l’opinion. La presse et tous les médias ont un fond de commerce dans ces problèmes et personne ne veut jeter une douche froide en se demandant : « Est-ce bien raisonnable ? »
    Je pense qu’il est du devoir du citoyen responsable d’essayer de se faire une opinion et pour cela de faire l’effort de s’informer. Ces problèmes peuvent sembler extrêmement complexes et ils le sont. Or les lois physiques qui interviennent sont très simples ; elles sont incontestables car connues depuis le XVIIIe siècle, elles ont été vérifiées par tout ce qui a été réalisé jusqu’à ce jour. Avec une feuille de papier et un crayon le moindre bachelier peut se rendre compte de ce qui est possible et de ce qui est définitivement inaccessible.

    -----


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  3. #2
    whoami

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Bonjour,

    Je ne vois pas ce que tu cherches à prouver/montrer ?

  4. #3
    Scorp

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Idem, je n'ai pas bien compris où est ce que tu veux en venir ???

    En plus, tu dis que les sommes injectées dans de tels programmes sont gigantesques (c'est vrai). Mais tu en parles comme si c'était du gachis ! C'est oublier toutes les retombées qu'on a pu obtenir de ces projets. Beaucoup de progrès dans le domaine de la médecine, technologie, de l'environnement etc... sont directement liés à l'exploration (et ces moyens mis en oeuvre) de l'espace.

    Certes, l'homme fait des sauts de puces. Et alors ? Il faut bien en passer par là si on souhaite aller plus loin. Aller sur Mars directement serait très risqué. S'établir sur la lune, s'entrainer, améliorer des solutions avant un voyage vers Mars me semble assez indiqué (c'est exactement la même démarche que lors de la découverte des nouveaux mondes en bateaux il y a quelques siècles)


  5. #4
    tournesol71

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Salut
    Où je veux en venir ? Je souhaite faire part de réflexions basées sur des lois physiques connues depuis 300 ans et toujours acceptées, et sur des calculs du niveau de Terminale, réflexions qui me conduisent à penser que toute navigation en dehors du système solaire est exclue.
    Je n’ai pas nié la possibilité de voyage vers Mars. Tu parles d’aller plus loin, mais où ? Je vois d’énormes difficultés à un séjour sur Mars. Je n’ai rien pu lire jusqu’à présent qui m’ait convaincu de la faisabilité à toutes les étapes. Je n’ai rien lu non plus qui explique en quoi une base sur la Lune pourrait rendre plus facile ou plus économique un voyage sur Mars. Si tu as des références sérieuses donnes les moi.
    Quant aux retombées, c’est un terme que l’on utilise après coup pour se consoler de l’échec d’un grand projet. Il aurait mieux valu travailler directement sur ces retombées. On a dit que l’Airbus avait bénéficié de retombées du Concorde, c’est vrai (j’ai un peu vécu cette histoire), mais on aurait pu faire directement l’Airbus.
    On a dit aussi que la chirurgie (et beaucoup d’autres techniques) avaient bénéficié des guerres !

  6. #5
    whoami

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Bonjour,

    Tu as raison.

    D'ailleurs, ça fait partie du complot mondial bien connu.

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

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par tournesol71 Voir le message
    Il y a conservation de la quantité de mouvement (produit de la masse par la vitesse) entre la matière éjectée. La relation de Tsiolkovski s’en déduit très simplement :
    ∆V = Ve*Ln(M1/M2)
    ∆V = variation de vitesse de l’engin, M1 = masse initiale engin, M2= masse finale.
    On peut également en déduire l’expression inverse :
    M1/M2 = exp(∆V/Ve)
    Examinons ce que l’on peut conclure de cette formule particulièrement simple.
    Voyager a une masse de 800 kg. Il faudrait lui adjoindre un moteur. Avec tous les moteurs « classiques », à réaction chimique, la vitesse d’éjection est au plus de 5 km/sec. Rien que pour doubler la vitesse, soit ∆V=17 km/sec on a M1/M2 = exp(17/5) = 29,9. La masse de départ est donc alors de 30 fois la charge utile. Le lanceur Titan-Centaur avait plus de 8000 t : il faudrait passer à 24000 t pour 800 kg.
    On a envisagé d’autres moyens de propulsion utilisant d’autres systèmes que chimiques. Avec eux c’est toujours le principe de la réaction qui est en jeu et la relation de Tsiolkovski qui s’applique. Leur intérêt est de permettre des vitesses d’éjection plus importante. On a annoncé des vitesses dépassant 100 km/sec. Il faut alors embarquer la matière à éjecter, une source d'énergie et une machine capable de transformer cette énergie potentielle en énergie cinétique.
    Une difficulté que l’on ne voit jamais soulevée pour ces propulsions alternatives à grande vitesse d’éjection c’est que l’énergie nécessaire pour accélérer la masse éjectée est proportionnelle au carré de la vitesse d’éjection (énergie cinétique = ½ MV²). Ejecter 1 kg de matière à 50 km/sec demande 100 fois plus d’énergie qu’à 5 km/sec.
    La propulsion ionique a déjà été appliquée, en utilisant l’énergie de panneaux solaires, mais pour des poussées très faibles destinées à modifier la trajectoire. Cette possibilité disparait quand on s’éloigne du soleil.
    Pour sortir du système solaire et atteindre des systèmes distants, il faut maitriser la fusion thermonucléaire.

    La fusion produit des protons et des noyaux alphas à qq MeV, ce qui correspond à des vitesses d'éjection de l'ordre de 107 m/s.

    Par exemple :

    * deutérium + deutérium → (hélium 3 + 0,82 MeV) + (neutron + 2,45 MeV)
    * deutérium + deutérium → (tritium + 1,01 MeV) + (proton + 3,03 MeV)
    * deutérium + hélium 3 → (hélium 4 + 3,67 MeV) + (proton + 14,67 MeV)


    Prenons une vitesse d'éjection de Ve = 15 000 km/s et un trajet composé d'un départ à vitesse nulle, un ∆V de 4500 km/s puis un freinage à vitesse nulle. Dans ce cas on a :

    M0/M = exp(2V/Ve) = exp(2*4,5/15) = 1,82

    Pour une masse utile de 1 tonne, tu as 820 kg de matière fusible à éjecter, ce qui devient très raisonnable.

    Par contre, il faut sans doute une gros vaisseau, tu peux lire le raisonnement ici, c'est assez long.

    a+
    Parcours Etranges

  9. #7
    the harp

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Tournesol a raison.
    La Terre est bien plus que le berceau de l'humanité, elle est surtout l'avenir de l'homme (ref. l'auteur).
    Commençons d'abord par préserver son potentiel pour affermir le nôtre.
    Et en attendant de sortir de l'adolescence, on pourra toujours continuer la chasse au dahu de l'espace.
    Elle n'est pas belle la vie ?

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  11. #8
    tournesol71

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Cher Gilgamesh
    Tu ne dis rien du dispositif pour assurer la fusion. Le projet ITER dont les résultats sont envisagés dans un délai de 40 à 50 ans par les plus optimistes comporte des installations gigantesques et complexes pour se mettre dans les conditions extrêmement pointues de la fusion. De là à imaginer un système qui puisse être embarqué et qui fonctionne des centaines d’années il y a loin.
    Une vitesse de 4500 km/sec représente 1/66 de la vitesse de la lumière. Pour joindre l’étoile la plus proche il faudrait 300 ans, et 6000 ans pour une étoile relativement proche de 100 années lumières.
    Tu nous présente sur ton site « Arche Interstellaire » un projet de science-fiction. Tu y joins des calculs scientifiques que je ne conteste pas, mais tu néglige toutes les contraintes pratiques et les ordres de grandeur. La science-fiction qui ignore toutes les contraintes de la réalité n’est que de l’anti-science. L’auteur de science-fiction peut inventer n’importe quoi, il peut parler d’un vaisseau de 25 Gt, le papier et l’écran supportent tout. Il est absurde de faire croire que c’est de la science.
    Amicalement

  12. #9
    whoami

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Bonjour,

    Je ne vois toujours pas le but de ton propos.

    Que je sache, personne - parmi les gens "sérieux" - n'a dit qu'on avait la technologie pour aller vers une autre étoile, et personne non plus n'a dit que ce serait possible à moyen terme. Et tout le monde - les mêmes que dans la phrase précédente - sait bien qu'il faudra envisager un voyage très long, à faire dans une véritable "arche", sauf progrès véritablement révolutionnaire dans notre connaissance des lois de la physique, ajouté à un gigantesque progrès technologique.

    Mais tout ceci n'implique pas une impossibilité au sens strict comme tu sembles l'affirmer.

    Souvenons-nous qu'il n'y a pas si longtemps, certains affirmaient que le train ou l'automobile ne pourraientt pas être utilisé par des humains, car la vitesse les tuerait, que le vol d'un plus lourd que l'ait était absolument impossible, que ...

  13. #10
    Gilgamesh

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par tournesol71 Voir le message
    Cher Gilgamesh
    Tu ne dis rien du dispositif pour assurer la fusion. Le projet ITER dont les résultats sont envisagés dans un délai de 40 à 50 ans par les plus optimistes comporte des installations gigantesques et complexes pour se mettre dans les conditions extrêmement pointues de la fusion. De là à imaginer un système qui puisse être embarqué et qui fonctionne des centaines d’années il y a loin.
    J'envisage entre un et trois siècles pour la maitrise d'un moteur a fusion, je ne pense pas que ce soit pécher par optimisme, honnêtement. Il y a des enjeux très élevés dans la maitrise de la fusion, car les ressources énergétiques et la densité de puissance des moteurs y gagneraient plusieurs ordres de grandeurs. On peut donc parier que ce sera un domaine de recherche actif dans les siècles à venir. Et on a d'ors et déjà de bonnes raisons (théoriques et pratiques) de penser que c'est réalisables, sans avoir besoin d'inventer une autre Physique.


    Une vitesse de 4500 km/sec représente 1/66 de la vitesse de la lumière. Pour joindre l’étoile la plus proche il faudrait 300 ans, et 6000 ans pour une étoile relativement proche de 100 années lumières.
    Oui. Cela implique de choisir des cibles proches et donc non viables "tête nue" et un temps de trajet qui approche le millénaire. Pour ces deux raisons donc, une arche.

    Tu nous présente sur ton site « Arche Interstellaire » un projet de science-fiction. Tu y joins des calculs scientifiques que je ne conteste pas, mais tu néglige toutes les contraintes pratiques et les ordres de grandeur. La science-fiction qui ignore toutes les contraintes de la réalité n’est que de l’anti-science. L’auteur de science-fiction peut inventer n’importe quoi, il peut parler d’un vaisseau de 25 Gt, le papier et l’écran supportent tout. Il est absurde de faire croire que c’est de la science.
    Amicalement
    C'est de la science dans la mesure où tous les aspects du projets (techniques ou anthropologiques) sont envisagés d'un point de vue scientifiques. Le but n'est pas d'affirmer que "ça se fera" mais de déterminer "à quelles conditions minimales ce serait possible".

    a+
    Parcours Etranges

  14. #11
    SebastienMHD

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Et en admettant que la théorie des Univers jumeaux ou parallèles du physicien d'Andreï Sakharov soit exacte, donc qu'il y est un second univers parallèle à "notre" univers. Si la vitesse de la lumière de ce deuxième univers ne soit pas la même que celle du premier, la durée du trajet pourrait être modifiée.
    La question du voyage interstellaire pourrait donc être aujourd'hui reconsidérée.

    Andreï Sakharov s'est basé sur l'antimatière pour expliquée sa théorie des Univers jumeaux.
    D'après la théorie du Big bang, il s'est crée autant d'antimatière que de matière. Or dans notre Univers, les chercheurs l'ont prouvé, il n'y a PAS d'antimatière cosmologique.
    Où est-elle passée ?
    Dans un second univers.

    Cette théorie n'est pas à exclure.


    Amicalement

    Sebastien

  15. #12
    whoami

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Bonjour,
    Citation Envoyé par SebastienMHD Voir le message
    Et en admettant que la théorie des Univers jumeaux ou parallèles du physicien d'Andreï Sakharov soit exacte, donc qu'il y est un second univers parallèle à "notre" univers. Si la vitesse de la lumière de ce deuxième univers ne soit pas la même que celle du premier, la durée du trajet pourrait être modifiée.
    La question du voyage interstellaire pourrait donc être aujourd'hui reconsidérée.

    Andreï Sakharov s'est basé sur l'antimatière pour expliquée sa théorie des Univers jumeaux.
    D'après la théorie du Big bang, il s'est crée autant d'antimatière que de matière. Or dans notre Univers, les chercheurs l'ont prouvé, il n'y a PAS d'antimatière cosmologique.
    Où est-elle passée ?
    Dans un second univers.

    Cette théorie n'est pas à exclure.


    Amicalement

    Sebastien
    Pas à exclure, bon, admettons.

    Mais si ce second univers, fait d'anti-matière existe, ne compte pas sur moi pour aller m'y balader (je suppose que tu sais ce que donne la rencontre matière / anti-matière ).

  16. #13
    SebastienMHD

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Oui il doit se passer quelque chose mais je ne sais pas trop quoi
    Une explosion ?
    Un rayonnement ?
    Dernière modification par SebastienMHD ; 17/08/2009 à 22h48.

  17. #14
    invité6543212033

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Je dirais les 2, il y a toujours plus de matière que d'antimatière donc comme un positron et un électron s'annihile en masse il en résulte instantanément un fort rayonnement (2 photons) gamma à 511 keV (si mes souvenirs sont bons), on parle de désintégrations nucléaires, ou l'antimatière est le cas extrême de la transformation ...
    Sinon sous l'effet du rayonnement, la matière détone car tout le rayonnement est absorbé très rapidement !

    Cordialement,

  18. #15
    SebastienMHD

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Ok!
    Merci du renseignement

    Est-ce que le positron est la même particule que l'antiélectron?
    Il me semblait avoir lu déja ça quelque part, mais je suis pas sur

  19. #16
    tournesol71

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Un vaisseau de 25 Gt ce n'est pas de la science, c'est du conte de fée !

  20. #17
    whoami

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Bonjour,
    Citation Envoyé par tournesol71 Voir le message
    Un vaisseau de 25 Gt ce n'est pas de la science, c'est du conte de fée !
    Comme déjà dit, il n'y a pas si longtemps, un véhicule terrestre allant à une vitesse triple de celle d'un cheval était du même genre "conte de fée".

    Mais bon, comme tu es manifestement décidé à camper sur ta position, je n'interviendrai plus, perte de temps.

  21. #18
    SebastienMHD

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Oui Whoami, je crois que c'est la meilleure des solutions

  22. #19
    Apolloman

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    C'est de la science dans la mesure où tous les aspects du projets (techniques ou anthropologiques) sont envisagés d'un point de vue scientifiques. Le but n'est pas d'affirmer que "ça se fera" mais de déterminer "à quelles conditions minimales ce serait possible".

    a+

    Ils y en a qui ne comprennent pas cette petite nuance...
    Le savoir est un trésor à partager avec tout le monde...

  23. #20
    GillesH38a

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    J'ai déjà participé à ce genre de discussion , sur ce sujet et d'autres. Il y a toujours un problème entre "possibilité" et "impossibilité". Il est strictement impossible de démontrer mathématiquement que quelque chose sera toujours impossible, bien sûr. Ca n'empêche pas d'essayer d'avoir une idée de plausibilité ou d'implausibilité de ce qui va arriver. Et sur la plausibilité, je suis tout à fait du côté de Tournesol. Il est extrêmement improbable qu'on arrive un jour à envoyer des milliards de t dans l'espace.

    Par exemple quand Gilgamesh dit
    J'envisage entre un et trois siècles pour la maitrise d'un moteur a fusion, je ne pense pas que ce soit pécher par optimisme...
    il dit nettement plus que la simple spéculation que ça pourrait etre possible. Il donne un terme temporel, et il estime que ce n'est pas très "optimiste", et donc implicitement il assume une certaine plausibilité. Alors là on peut discuter.

    Actuellement, construire la station spatiale à un coût d'environ 100 milliards de $, et elle devrait faire 400 t. On est donc à un coût d'environ à 0,25 G$/t milliard la tonne (avec un ravitaillement constant de la Terre, elle n'est pas du tout autonome !!). envoyer 25 Gt dans l'espace demanderait donc de l'ordre de 6 milliards de milliards de $ soit ... 100 000 fois le PIB annuel mondial !!! et encore sans fusion nucléaire et sans les installations destinées à durer des millénaires !!!

    même si la croissance à 2% se poursuivait pendant 3 siècles, on ne gagnerait qu'un facteur 1000, ce qui demanderait encore d'y consacrer totalement un siècle de PIB mondial, ce qui est manifestement absurde.

    Et quelle est la perspective que la croissance continue à 2% / an ? deja multiplier la richesse par 1000, il faudrait gagner un facteur 1000 en production énergétique, ou en efficacité d'utilisation de l'énergie. Un facteur 1000, c'est pas rien !!! peut etre qu'on va fabriquer des réacteurs à fusion, mais vous avez une idée de ce qui va DISPARAITRE d'ici 100 ans en énergie fossile? savez vous que la disparition de seulement 1 % (oui 1 % ) de la production pétrolière demande d'être compensé par une cinquantaine de réacteurs nucléaires, et que d'ici 100 ans, le pétrole aura presque complètement disparu ainsi que le gaz, et le charbon sera en dépletion? et que d'ici 300 ans tout ça aura été raclé jusqu'à la moelle ???

    donc essayez de construire une station spatiale, ou même un petit réacteur à fusion, sans fossiles. Vous faites comment sans acier, sans plastiques, sans isolants, etc... ?

    ah puis une autre blague parmi tant d'autres ! actuellement on ne sait pas faire des gros tokamaks sans refroidir les aimants à l'hélium liquide. Vous savez d'où on extrait l'hélium? du gaz naturel. Qui sera totalement épuisé d'ici 200 ans (bon d'ailleurs comme la plupart de tous les minerais métalliques...).

    Bref quand on fait le tableau le plus probable de l'humanité dans quelque siècles, je ne pense pas que la perspective de Gilgamesh soit optimiste. Je la qualifierai plutot d'irréaliste, même si je suis admiratif de toute son oeuvre.. de fiction .

  24. #21
    invite765732342432
    Invité

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    On est donc à un coût d'environ à 0,25 G$/t milliard la tonne (avec un ravitaillement constant de la Terre, elle n'est pas du tout autonome !!). envoyer 25 Gt dans l'espace demanderait donc de l'ordre de 6 milliards de milliards de $ soit ... 100 000 fois le PIB annuel mondial !!!
    Avant de faire des extrapolation linéaires du cout de lancement, pourrais-tu nous fournir une courbe de l'évolution du prix de satellisation d'un kg ?
    Ainsi que la répartition du coût de construction de la station spatiale ?

    Merci.

  25. #22
    GillesH38a

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    je n'ai pas de courbe sous la main, mais mon calcul peut être utilisé comme une base pour savoir quel gain il faudrait avoir justement pour que ce soit plausible. Avec un coût constant , et une multiplication par 1000 du PIB, il faudrait en gros réduire en esclavage toute la population de la Terre pendant un siècle pour ne la faire travailler qu'à ça , en supposant les problèmes techniques résolus. Maintenant bien sur tu peux toujours supposer qu'on va gagner en coût, mais ça te donne l'ordre de grandeur du gain à obtenir, et donc tu peux après estimer la plausibilité qu'on y arrive.

    Ce que je veux dire, c'est que ça ne coûte rien de dire "je pense qu'on va y arriver dans 300 ans". C'est un peu plus contraignant de calculer réellement les conditions qu'il faudrait réunir pour que ce soit possible. Je ne proposerai pas de pari vu l'échéance, cependant, rassure toi !

    Cdt

    Gilles

  26. #23
    Gilgamesh

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par tournesol71 Voir le message
    Un vaisseau de 25 Gt ce n'est pas de la science, c'est du conte de fée !
    C'est... très gros, c'est sûr. Mais l'idée de la démarche c'est de tourner autours de la difficulté, de chercher indéfiniment le moyen de la minimiser et de la réflechir du point de vue de nos moyens humains, en cherchant tous les leviers disponibles.

    Par exemple sur les 25 Gt :

    * j'en suis à 20 Gt maintenant . Ensuite, sa constitution en fait quelque chose de très différent de l'Etoile Noire :
    * 42% de la masse est composée d'eau, soit un matériau brut non transformé.
    * 33% est composé de fibre végétale, soit un matériau qui se développe a partir de matériau grossièrement purifié
    * 6% est composé des sols, 1% de soluté divers, essentiellement NaCl, soit encore une fois des matériaux relativement bruts. Pour les sols, je précise qu'ils ne viennent pas de la Terre mais qu'ils sont produits sur place par dégradation d'un substrat silicaté en milieu humide (pour produire des argiles notamment).


    Le bati continental et le moyeu représentent dans les 16%, soit 3 Gt. Cela reste considérable. Mais là encore, on envisage dans le mode de construction la possibilité de diminuer la complexité de sa manufacture. On peut imaginer notamment un matériaux de base ubiquitaire, une "toile de carbone" par exemple, qu'on enroulerait ou qu'on superposerait pour former des structure stratifiées plates ou tubulaires.


    Sur le fond, et comme précisément la réflexion théorique "ne coûte rien", il faut s'en servir pour réduire la difficulté au lieu de se laisser arrêter par elle.


    a+
    Parcours Etranges

  27. #24
    Gilgamesh

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Actuellement, construire la station spatiale à un coût d'environ 100 milliards de $, et elle devrait faire 400 t. On est donc à un coût d'environ à 0,25 G$/t milliard la tonne (avec un ravitaillement constant de la Terre, elle n'est pas du tout autonome !!). envoyer 25 Gt dans l'espace demanderait donc de l'ordre de 6 milliards de milliards de $ soit ... 100 000 fois le PIB annuel mondial !!! et encore sans fusion nucléaire et sans les installations destinées à durer des millénaires !!!
    Ah mais non, on n'envoit quasiment rien de la Terre... Pour le mode de construction, voici ce que j'avais imaginé :


    Sacrifions Patrocle !

    Résumé de quelques épisodes précédents...

    On a besoin pour bâtir la structure fibreuse de l'Arche d'éléments volatiles en quantités énormes. Deux solutions : les prélever sur Terre ou dans le système solaire.

    Pour les prélever sur Terre, il faut leur donner la première vitesse cosmique, celle qui donne accès à l'orbite basse (LEO), plus celle nécessaire à la traversée de l'atmosphère. Cela représente un deltaV ~ 9 km/s (8 km/s sans atmosphère).

    Pour les prélever dans le système solaire il faut aller jusqu'au delà de la limite des glaces, qui se situe à l'orbite de Jupiter. Au périhelie, l'orbite jovienne approche à r1 = 4,95 UA du Soleil.

    Le deltaV minimal (transfert de Hohmann) pour désorbiter une masse depuis cette distance r1 jusqu'à la distance r2, l'orbite terrestre (1 UA) est :



    Avec µ = GM
    G la cte de gravitation et M la masse du Soleil 1,99e30 kg

    soit deltaV = 3,9 km/s

    L'énergie cinétique du transfert de Hohmann depuis la limite des glaces représente 1/4 (au minimum) de celle que nécessite l'extraction de matériaux terrestre. Ce n'est pas un avantage si considérable en soi, car les contrainte techniques sont par ailleurs bien plus grandes. Mais cela joue sur des masses vraiment considérables.

    L'énergie cinétique de désorbitation depuis Jupiter représente 1,5e20 J (8,1e20 J depuis la Terre + atm) pour 20 Gt. En 2010, l'activité humaine représente 5,1e20 J annuels (cf Échelle de Kardashev).

    La conquête des petits corps glacés réprésente une économie d'énergie de quelques années de production énergétique terrestre. Mettons que ça valle le coup. Sus aux Troyens.


    Parmi les astéroïdes qui peuplent l'orbite troyenne, on devrait choisir un compromis entre le confort et l'énergie. Le confort, c'est à dire à dire la capacité à travailler en sécurité dessus. Et l'énergie c'est à dire la faiblesse du champs de gravité pour en extraire du matériau.

    A titre de cas d'école, prenons Patroclus and Menoetius. Ils forment un système double ce qui offre à mon avis plus d'avantage que d'inconvénient.

    Il s'agit de 2 corps de taille sensiblement égale, 60 km de rayon environ, soit une surface de 40 000 km2 et une masse de 6 à 700 000 Gt chaque (la densité est faible 0,8). S'il s'agit de matériau assez proche de la matière cométaire comme on doit s'y attendre, la surface est formé d'un neige peu cohésive et poussiéreuse, formée au 3/4 d'eau.

    Le fait de prendre un système double comme celui ci permet de doubler la surface de prospection pour une vitesse de libération minimale (40 m/s). Cette vitesse est faible sans être ridicule et il est assez sécurisant de travailler à la surface d'un corps dont on ne risque pas de s'éjecter à la moindre fausse manœuvre qui communiquerait de la vitesse à ceux qui travaillent à sa surface.

    Que ce soit ce couple de Grecs ou un autre Grec ou Troyen, a priori on n'en choisie qu'un seul, dont l'exploitation permet de collecter la totalité de la masse de l'Arche.

    Les 20 Gt représente l'extraction d'une couche d'environ 50 m d'épaisseur sur toute la surface d'un des deux corps, ou 25 m répartis sur les deux. On peut également imaginer ouvrir la surface sous forme d'un entonnoir qui s'approche du cœur de l'astéroïde si certains matériaux ne sont présent qu'au coeur. On connait très peu de chose de ces petits corps et on ignore notamment s'ils sont homogène. On sait qu'ils sont sans doute peu différenciés ; à quel degré, on l'ignore. Peut être que pour recueillir les 3% de silicium de la masse de l'Arche il sera avantageux de s'approcher du centre.

    Mode d'extraction.

    Le principe est d'extraire juste la quantité requise pour la désorbiter.

    Rapel des besoins et du ratio arche/glaces planétaires





    On voit notamment que l'azote (sous forme d'ammoniac NH3) est une denrée rare et qu'il faut traiter une masse près de 10 fois (taux d'extraction = 1/10e) égale au matériau brut pour extraire le nécessaire.

    La mineuse doit permettre prélever et de purifier grossièrement en un seul passage le matériau extrait.




    Enveloppant le tube, une vis de progression joue le rôle d'hélice pour progresser dans le matériau poreux. Non représenté, 2 couples d'ailerons en croisillons situés à l'arrière, ancré sur la case moteur-énergie, permettent l'appui sur la glace et la direction 2 axes de l'engin (en lacet et en profondeur) à la manière d'un gouvernail. A l'avant un vis de pénétration tasse le matériau dans le conduit. La vis d'extraction, découplée de la précédente, tourne à son propre rythme et vient prendre sur le bouchon de glace accumulée dont la densité augmentée assure l'étanchéité. La vis d'extraction est triple corps cad que de chaque coté d'un filet central vide et isolant, on trouve deux filets dans lesquels circulent de la vapeur thermostatée qui chauffe les compartiments individualisés par les tours de vis. L'axe central est poreux aux gaz sublimés et des conduits les acheminent vers l'arrière.

    Temps d'extraction.

    Il dépend de la vitesse de progression et du nombre d'engins mis en service.
    A titre d'exemple, en tentant d'être réaliste au moins par pifométrie, prenons une vitesse de progression de 1 cm/s, 100 engins et un taux d'extraction de 1/10e. Cela nous donne une durée d'extraction de 1 siècle.
    Parcours Etranges

  28. #25
    tournesol71

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    25 Gt c'est la masse de 3000 pétroliers géants en charge. Gilgamesh ne dit pas comment construire une telle arche.
    Ce qui distingue la science fiction de la science c'est que l'on y escamote toutes les difficultés.
    La croyance béate que la science réalisera tout ce que l'on peut imaginer, c'est un nouvel obscurantisme.

  29. #26
    invite765732342432
    Invité

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par tournesol71 Voir le message
    25 Gt c'est la masse de 3000 pétroliers géants en charge.
    Présenté comme ça, ça fait ridiculement peu.

    La croyance béate que la science réalisera tout ce que l'on peut imaginer, c'est un nouvel obscurantisme.
    Tu n'as donc absolument pas lu le travail de Gilgamesh. Ou alors, pire, tu l'as lu mais tu n'as rien compris.
    Allez, je t'aide: Cf posts 10 et 19...

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Ce que je veux dire, c'est que ça ne coûte rien de dire "je pense qu'on va y arriver dans 300 ans". C'est un peu plus contraignant de calculer réellement les conditions qu'il faudrait réunir pour que ce soit possible.
    L'échéance des 300 ans concerne uniquement le type de motorisation. Pas la création de l'arche.
    Tu changes les propos de Gilgamesh pour les ridiculiser. Ce n'est pas sérieux.
    Je te remets sa citation pour éviter que tu changes à nouveau ses propos: "J'envisage entre un et trois siècles pour la maitrise d'un moteur a fusion, je ne pense pas que ce soit pécher par optimisme... "
    Dernière modification par invite765732342432 ; 18/08/2009 à 11h46.

  30. #27
    Gilgamesh

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par tournesol71 Voir le message
    25 Gt c'est la masse de 3000 pétroliers géants en charge. Gilgamesh ne dit pas comment construire une telle arche.
    Le principe général de construction de l'Arche est basé sur la croissance de fibre végétales en orbite, à 1 UA. On désorbite les masses de matériaux volatiles nécessaires à sa croissance (eau, glace carbonique, ammoniac, méthane...) depuis les corps situés au delà de la limite des glaces du système solaire, un peu au delà de la Ceinture d’astéroïdes (1).

    On imagine donc des missions capables d’amener en trajectoire directe des navettes jusqu’à croiser près de Jupiter. Ces navettes sont capable de conduire 12 hommes en 6 mois, pour y travailler de quelques semaines à 6 mois (soit des mission d'un an et demi au maximum).

    Ces équipes amènent avec elles une centrale minière autonome, une mineuse, d’environ 10 m de diamètre.

    La mineuse s’enterrant dans le manteau glacé de l'astéroïde, fait tourner une grosse vis d’Archimède creuse, chauffée de l’intérieur par un courant gazeux, comme un énorme ver des glaces. Les vapeurs captée au sein de la vis sont recueillies par une tuyauterie périphériques et acheminées vers d’immenses enveloppes à fines parois. Les gaz extraits s’y refroidissent et recondensent en glace en rayonnant leur chaleur dans l’espace. Selon la température de la vis, on extrait de manière fractionnée les différentes composantes des manteaux glacés. En fin de processus on a accumulé d’énormes poches de matériaux solides et purifiés : eau, oxyde et dioxyde de carbone, méthane, ammoniac...

    La mission de retour le ramène en orbite terrestre, à la manière d’un pousseur sur les canaux terrestre. Sur sa nouvelle orbite rapprochée et fortement illuminée par le Soleil, le contenu des réservoir riche en hydrogène (OH2, NH3, CH4…) passent en boucle dans un grand dispositif fonctionnant à l'énergie solaire, l’Alambic.

    L'Alambic se compose d'un tunnel cylindrique de grand diamètre fait d'un polymère très fin et gonflé à très faible pression, sur le point de Lagrange Terre-Lune, disposé perpendiculairement au rayonnement solaire. Sa face dirigée vers le Soleil est transparente. L’autre face, recouvert d’une fine couche d’aluminium, forme un miroir parfait. Dans l'axe du tunnel, au foyer du miroir cylindrique, court un tube de carbone, supportant de très haute température, sur lequel se concentre les feux concentrés du rayonnement solaire.

    Faisant un angle droit avec ce cylindre, protégé du rayonnement solaire par la paroi réfléchissante, s’étendent d’immenses réservoirs qui rayonnent leur chaleur dans l’espace.

    Le matériau volatile, après s’être évaporé dans la colonne chauffée, vient s’y refroidir et condenser en glace. Le cycle d’évaporation - condensation répété de nombreuses fois permet de séparer les molécules contenant l’hydrogène lourd, le Deutérium qu’il faut accumuler en masse pour alimenter les moteurs de l’Arche.

    La matière enrichie est ensuite craquée dans un second temps, en diminuant le débit dans le conduit pour atteindre les hautes température nécessaire à la thermolyse. On recueille à part l’hydrogène enrichi et une molécule résiduelle qui rentrera dans la composition des parois de l’Arche. La transformation du courant gazeux chauffé qui circule dans l’Alambic permet également la production d’électricité.

    L'Arche se situe à une orbite quasi-équipotentielle par rapport à l'Alambic et le transfert des matériaux de l'un à l'autre nécessite un deltaV très faible.


    ---
    (1) voir l'article Sacrifions Patrocle.

    De préférence, on ciblera les petits corps dont la gravité de surface est très faible et qui sont peu évolués

    Il existe aux points de Lagrange L4 et L6, à 60° de part et d'autre de l'orbite de Jupiter, un groupe d'astéroïdes gelés, les Troyens, répartis en deux groupes : les Grecs en L4 et les Troyens en L5. On soupçonne les Troyens d'être des corps rescapés du bombardement intense tardif ou Late Heavy Bombardment (LHB) qui a eu lieu environ 700 Ma après la naissance du système solaire. Ils proviendraient de la ceinture de Kuiper disloquée par l'influence gravitationnelle de Neptune et seraient à ce titre riches en glaces planétaires, étant formés très loin du soleil. Ces glaces contiennent tous les éléments dont on a besoin pour faire croitre une structure végétale.

    Parcours Etranges

  31. #28
    SebastienMHD

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Dur, dur à comprendre pour un petit étudiant comme moi
    Aller doucement n'empêche pas d'arriver.

  32. #29
    GillesH38a

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    L'énergie cinétique de désorbitation depuis Jupiter représente 1,5e20 J (8,1e20 J depuis la Terre + atm) pour 20 Gt. En 2010, l'activité humaine représente 5,1e20 J annuels (cf Échelle de Kardashev).

    La conquête des petits corps glacés réprésente une économie d'énergie de quelques années de production énergétique terrestre. Mettons que ça valle le coup. Sus aux Troyens.
    y a juste un leger facteur à prendre en compte. L'énergie potentielle de gravitation des 400 t de la station spatiale à 350 km est de 4.105.3,5.105.9,8 = 1,4 e12 J, soit à peine un milliardième de la production énergétique actuelle. Théoriquement une seconde de production énergétique mondiale suffit à l'envoyer dans l'espace , chouette !

    oui mais bon les 100 milliards représentent 0,1 % du PIB mondial, pas énorme mais quand meme un million de fois plus que la proportion énergétique. Ce qui veut dire que pour 1 J de satellisation, on dépense 1 MJ en processus industriels variés pour fabriquer un truc qui se tienne (en fait l'énergie directe de satellisation est comparable à celle du carburant des fusées, mais il parait évident que c'est pas le coût principal du projet....).


    Si on considère qu'il n'est pas raisonnable de consacrer plus de quelques % du PIB mondial à un projet spatial (transformez ça en proportion de prélèvement sur vos revenus pour comprendre..), et avec un facteur un million de perte, peut etre amélioré dans le futur par une facteur 10 , ça reste quand meme un facteur 100 000... pour satelliser un an de consommation énergétique mondiale, il faut ... plusieurs millions d'années de travail !!!


    Cdt

    Gilles

  33. #30
    titispace

    Re : Impossibilité du voyage intersidéral

    Citation Envoyé par octanitrocubane Voir le message
    Je dirais les 2, il y a toujours plus de matière que d'antimatière donc comme un positron et un électron s'annihile en masse il en résulte instantanément un fort rayonnement (2 photons) gamma à 511 keV (si mes souvenirs sont bons), on parle de désintégrations nucléaires, ou l'antimatière est le cas extrême de la transformation ...
    Sinon sous l'effet du rayonnement, la matière détone car tout le rayonnement est absorbé très rapidement !

    Cordialement,
    en revenant a sa il faudrait faire un vaisseau se propulsant a l'antimatiére cela nimplikerait pas enormement de carburant quelque 100kg de matiére car la poussé est enorme pour en savoir plus acheter le science et vie junior du mois d'aout

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