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Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?




  1. #1
    EspritTordu

    Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Bonjour,

    Je me demande si imprimer dans l'espace les structures spatiales principales, comme la poutre de l'ISS, est plus intéressant que de monter les sections de poutre et de les assembler l'une après l'autre?

    En effet, lorsqu'on fait de la construction modulaire, les contraintes du convoyage jusqu'à l'orbite, comme le volume ou la masse, conduisent à multiplier les rotations et les coûts. Ajouter à cela, l'assemblage impose généralement les sorties spatiales qui sont aujourd'hui assez lourdes et dangereuses.
    Cela donne alors des raisons de faire au plus simple, comme une poutre droite, et plutôt de petite envergure ou dû moins pas à une échelle significative pour un usage dans l'espace propre : l'ISS n'utilise que sa poutre que pour tenir ses panneaux solaires...
    En fait, aujourd'hui sans la navette spatiale américaine et sa plate-forme de construction versatile, on a dû mal à pouvoir penser faire une station qui ne soit pas un auto-assemblage de bidons coûteux (parce qu'ils sont préparés pour assurer l'assemblage).

    Avec l'impression métallique, une fois embarqué le dispositif, celui-ci est alimenté en matière première adéquate par l'énergie locale (des panneaux solaires suffisent-ils?) prend son temps, fonctionne 24h/24h en étant porté et en roulant sur les dernières sections qu'il a créées. Un peu comme l'extrusion de plastique ou la construction de gratte-ciel où celui-ci porte la grue pour fabriquer l'étage suivant. La question de transport ne se résume plus qu'alors à une ou deux rotation, en transportant un mètre cube d'acier pour alimenter la machine. Exit les problèmes de volume, de coût de transport. Ces derniers sont débrayés de la contruction même, de l'architecture, de la fabrication de la structure spatiale.
    Je crois savoir que l'ISS a coûtée 150 milliards de dollars, dont l'essentiel (90%) ne sont que des frais de transport pour faire seulement la distance Lyon-Marseille aller-retour.
    Ainsi construire une structure circulaire, une roue géante en poutre courbée n'est plus impossible par exemple et d'autres formes s'ouvrent à nous?

    -Peut-on construire une poutre aussi importante, aussi solide et aussi précise, dans l'espace par impression métallique? Faudra-t-il penser à la peinture (ou au traitement de surface)?

    -Avec l'impression, ne peut pas même réaliser les modules habités sur place, ou au moins la coque de base qui maintient la pression d'air : ensuite, des ouvriers portant des équipements légers, finissent de l'intérieur le compartiment?

    Merci d'avance.

    -----


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  3. #2
    polf

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Il me semble que l'idée est intéressante.

    Mais aussi un peu prématurée. Un module spatial de l'ISS, ce sont des centaines de milliers d'éléments, réalisés dans des matériaux précis, avec parfois des méthodes de fabrication spécifiques, ce qui n'est pas aujourd'hui accessible aux imprimantes 3D. Comment assembler tout cela avec des bibendums michelins qui virevoltent le long de leurs lignes ?; )
    Le niveau technique visé aujourd'hui est d'être en mesure de maintenir et de réparer les défaillances les plus critiques sur place. Pour le reste, c'est encore de la science fiction il me semble !

  4. #3
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Dans un premier temps, la poutre spatiale imprimée serait déjà pas si mal! Et avec une poutre on peut en faire et en refaire des choses. Quant aux modules habités, il est indéniable que la construction par impression se contenterait du plus simple et que le reste pourrait être encore apporté... mais en pièces détachées plus maniables. Quant aux bibendums et leurs lignes, puisqu'ils se trouvent déjà dans une coque imprimée et pressurisée, ils sont nus et sans leur ligne ! Il leur faut juste un ventilateur pour faire circuler l'air depuis le module voisin conditionné déjà...

    Peut-on imprimer dans le vide spatial sujet aux variations thermiques régulièrement significatives? Les périodes froides peuvent-elles aidées à refroidir l'impression?

    De quel matériau est fait la poutre de l'ISS? En acier ou en alliage d'aluminium?


  5. #4
    Deedee81

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Salut,

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    De quel matériau est fait la poutre de l'ISS? En acier ou en alliage d'aluminium?
    Je ne sais pas où on peut trouver l'info, mais ce sont sûrement des alliages spéciaux (le genre qu'on ne sait pas utiliser avec les imprimantes, pour le moment du moins).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  6. #5
    saint.112

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    La question de transport ne se résume plus qu'alors à une ou deux rotation, en transportant un mètre cube d'acier pour alimenter la machine. Exit les problèmes de volume, de coût de transport. Ces derniers sont débrayés de la contruction même, de l'architecture, de la fabrication de la structure spatiale.
    Je crois savoir que l'ISS a coûtée 150 milliards de dollars, dont l'essentiel (90%) ne sont que des frais de transport pour faire seulement la distance Lyon-Marseille aller-retour.
    Ainsi construire une structure circulaire, une roue géante en poutre courbée n'est plus impossible par exemple et d'autres formes s'ouvrent à nous?
    Il y a de sacrées objections à cette idée.
    Tu supposes qu'il serait plus économique de ne satelliser que des matériaux bruts, acier ou aluminium, plutôt que des modules préassemblés. En fait, le cout du transport n'est pas au volume mais au poids. Chaque gramme compte. Ce n'est pas comme le transport sur les porte-conteneurs maritimes dont le tarif est pratiquement au conteneur qu'il soit plein ou vide. Ce qui fait que les conteneurs ne sont jamais retournés à vide.

    Selon ton idée il faudrait donc satelliser :
    1. l'imprimante et je suppose que ce ne serait pas une petite machine,
    2. l'énergie pour la faire tourner car pour fondre des alliages métalliques (a fortiori l'acier) je doute que l'énergie solaire soit suffisante, à moins de fabriquer un énorme four solaire,
    3. les moyens humains et techniques pour piloter la machine et réaliser l'assemblage des pièces.
    On préfère à coup sûr fabriquer des pièces et assembler des modules sur terre et n'avoir à assembler dans l'espace que le minimum.

    Ton idée est ce que les Américains appellent une “self-defeating idea“, autrement dit une idée qui se détruit elle-même.

    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

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

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    ....

    Je me demande si imprimer dans l'espace les structures spatiales principales, comme la poutre de l'ISS, est plus intéressant que de monter les sections de poutre et de les assembler l'une après l'autre?...
    Qu' est ce que c' est que cette histoire de poutre de l' ISS ?


    Je n' ai pas connaissance de ''poutres'' sur l' ISS.

  9. #7
    saint.112

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par Moinsdewatt Voir le message
    Qu' est ce que c' est que cette histoire de poutre de l' ISS ?
    Je n' ai pas connaissance de ''poutres'' sur l' ISS.
    Tu en as une dans l'œil ! Tous les modules sont fixés sur une très longue poutre centrale !

    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

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  11. #8
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par Moinsdewatt Voir le message
    Qu' est ce que c' est que cette histoire de poutre de l' ISS ?


    Je n' ai pas connaissance de ''poutres'' sur l' ISS.
    C'est pour moi la seule notion innovante de l'ISS au sujet de la construction spatiale ; Le reste, notamment la section habitée, n'est qu'une innovation de MIR (ce qui est pas mal déjà). Mir c'est de l'auto-assemblage, la poutre de l'ISS (et seulement elle), c'est de la construction orbitale.


    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Il y a de sacrées objections à cette idée.
    Tu supposes qu'il serait plus économique de ne satelliser que des matériaux bruts, acier ou aluminium, plutôt que des modules préassemblés. En fait, le cout du transport n'est pas au volume mais au poids. Chaque gramme compte. Ce n'est pas comme le transport sur les porte-conteneurs maritimes dont le tarif est pratiquement au conteneur qu'il soit plein ou vide. Ce qui fait que les conteneurs ne sont jamais retournés à vide.

    Selon ton idée il faudrait donc satelliser :
    1. l'imprimante et je suppose que ce ne serait pas une petite machine,
    2. l'énergie pour la faire tourner car pour fondre des alliages métalliques (a fortiori l'acier) je doute que l'énergie solaire soit suffisante, à moins de fabriquer un énorme four solaire,
    3. les moyens humains et techniques pour piloter la machine et réaliser l'assemblage des pièces.
    On préfère à coup sûr fabriquer des pièces et assembler des modules sur terre et n'avoir à assembler dans l'espace que le minimum.

    Ton idée est ce que les Américains appellent une “self-defeating idea“, autrement dit une idée qui se détruit elle-même.

    Nico
    Le transport n'est pas conditionné seulement par la masse. Si le module Colombus n'a été envoyé que par une navette spatiale, ce n'est pas sans raison, et celui-ci est un petit module. Si Bigelow ambitionne des modules gonflables, cela témoigne que certains produits préfabriqués se doivent d'être volumineux ou ne pas être...
    En fait c'est le produit masse et volume qui doit être pris en compte. Dans une fabrication classique, emporter des poutres robustes, cela signifie des modules-poutres plus volumineuses ou plus lourdes. Dans une construction modulaire, la solution est de sectionner en plus petit module la poutre à construire, et de multiplier les assemblages (et leurs sortie extravéhiculaires habitées associées) et les rotations de transports. Ces dernières, à mon avis, sont coûteuses à multiplier en nombre et ce d'autant plus que la charge utile d'une fusée est d'environ 1% à 2% de la masse total du lanceur. Dans le cas de la navette américaine, cela revient à envoyer une seule section de poutre pour 1 milliard de dollar par tir. A ce prix, envoyer une fois un mètre cube d'acier (cela fait 7 tonnes soit un peu plus que ce que la navette spatiale pouvait envoyer à la station internationale en raison de son inclinaison défavorable au lanceur américain) doit être moins cher. Et avec tant de matière on doit fabriquer une quantité de poutre, quitte à ce quelles soient plus larges que celles qu'on auraient fabriquées au sol. Je pense que les poutres de l'ISS sont des tubes creux, n'est-ce pas?

    Quant à l'impression des modules habités, cette solution imprimée pourraient ambitionner des modules beaucoup plus larges, ou longs et difformes (comme toriques). L'aménagement intérieur étant ensuite dévolu à plus tard tant que l'essentiel, c'est-à-dire, la pressurisation est assurée par l'impression. Dans le cas de L'ISS, en poussant un peu l'idée, au lieu d'avoir une dizaine de modules transportés et dont les fonctions son fixées dès le début (les rendant peu versatiles en fait par la suite), on pourrait avoir une seule grosse sphère métallique, avec un volume identique si ce n'est plus grand. L'aménagement intérieur serait plus lâche comme des simples grilles ( je m'inspire de cela https://en.wikipedia.org/wiki/BA_2100). Aménagement qui nécessiteraient aussi d'autres rotations, mais celles-ci ne seraient plus aussi urgentes dans la mesure que le fondamental est assuré. Ces rotations pourraient alors s'inscrire dans les rotations de ravitaillement et de changement d'équipage, avec des solutions de transport plus petites et moins onéreuses. Un tir Progress vaut cent tirs SaturnV. Au fond, on étale dans le temps la construction de la station sans pour autant repousser son utilisation comme l'a été la station internationale dont la construction exclusive a duré 15 ans avant que l'on puisse en faire quelque chose.




    1-Je n'ai jamais vu une imprimante métallique, mais celles pour le plastique sont loin d'être volumineuses. Et d'autant plus que le support est assuré par ce qui est déjà imprimé : la grue qui fabrique le dernier étage d'un gratte-ciel n'embarque pas son pied métallique jusqu'au sol!

    2-L'énergie m'interroge aussi, bien qu'avoir un panneau solaire de 1400 kW est courant et facile en orbite basse terrestre. Dans une imprimante ce qui est important n'est pas l'énergie mais la capacité à la concentrer. Au fond la question ferait-elle plutôt varier la vitesse d'impression? Ajouter que l'essentiel métal utilisé serait-il de l'aluminium dont le point de fusion est à 700° je crois au lieu des 1200° de l'acier.

    3-Les moyens techniques sont dérisoires quand on voit un robot aussi élaboré que les astromobiles martiens, là il ne s'agit que d'une machine dont le contrôle est limité à la mise en marche et à l'arrêt pour tirer le trait ; Et le tout en orbite basse, sans relai satellitaire fondamental comme celui d'un orbiteur, non?
    Quand aux moyens humains, là c'est vrai, ils sont un peu plus importants. Et encore : une fois le procédé lancé, l'opération peut être téléopérée. Dans le cas d'une structure habitée, ici, la question est plus secondaire : cela permet même de faire du sport utile aux astronautes au lieu de pédaler sans but en orbite!



    Le fait que les changements de températures, dues au cycle de jour et de nuit fréquent en orbite basse, sont forts variables, cela n'induiraient-ils pas des contraintes significatives supplémentaires pour assurer, au-delà des contractions et dilatations, les cotes de fabrication?
    Dernière modification par EspritTordu ; 24/11/2014 à 10h07.

  12. #9
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Même s'il ne s'agit pas d'impression métallique, la première ouvre de belle perspective : http://www.sciencesetavenir.fr/espac...ml?xtor=RSS-24

  13. #10
    saint.112

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Les imprimantes 3D existantes à ce jour sont en général destinées à fabriquer en plastique des maquettes, des objets décoratifs ou ludiques, etc., pas des éléments structurels en métal avec des caractéristiques mécaniques élevées. Les éléments de la poutre de l'ISS sont certainement en alliage léger, probablement extrudés, selon des procédés industriels et des contrôles de qualité qu'il me semble impossible de reproduire dans l'espace.

    Je ne vois pas bien la différence entre envoyer une tonne d'alliage léger pour alimenter une imprimante et une tonne d'éléments de poutre à assembler sur place, sachant que dans le premier cas il faut envoyer l'imprimante en plus.
    Le cout de la satellisation dépend essentiellement de trois paramètres :
    1. La masse.
    2. La masse.
    3. La masse.
    Les autres, comme le volume, étant négligeables.

    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  14. #11
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    L'un des deux constructeurs mondiaux de moteur d'avion de ligne, va lancer ou a lancé () la construction d'une usine dédiée à l'impression d'une pièce fondamentale et indispensable (un injecteur) des moteurs. Elle est imprimée en métal. Alors il est vrai que ce n'est qu'une petite pièce.
    Je me souviens aussi qu'Airbus, le constructeur d'avion, s'intéressait à l'impression de pièces pour son activité et se préoccupait de bulles d'air... On en est au début, et on ne s'aventure pas encore, même sur Terre, à des structures de grande envergure et en métal. L'espace pourrait ouvrir la voie comme elle a fait pour d'autres technologies.

    En effet, la qualité finale reste à démontrer, mais on peut s'arranger à imprimer des formes plus sécurisantes, plus redondantes en sécurité, c'est-à-dire plus épaisses, plus volumineuses (donc plus solides). Il n'y a plus de limite significative sur les formes avec l'impression, il faut en profiter!
    Le contrôle qualité ne peut-il ne pas être lui aussi automatisé avec un petit robot remora (ou même un sous-système de l'imprimante) qui avec des rayons X évalue le résultat?

    Je ne pense pas que l'imprimante en elle-même soit vraiment préoccupante à mettre en orbite basse : dans mon esprit, elle est sans doute plus légère qu'un satellite commun et ne devrait pas dépasser la tonne : une imprimante, ce n'est qu'une tige (assez légère surtout dans l'espace) sur lequel on fixe un petit chariot (ou quelque chose assimilé). La tige est extensible sans trop de masse supplémentaire, le chariot, lui n'est guère fonction de la puissance souhaitée. La puissance énergétique est elle, dévolue à un module immobile (ou avançant de manière plus saccadée et moins fréquente) et plus lourd (comme des panneaux dans mon premier message) en arrière sur la poutre déjà imprimée...

    Il y a d'autres paramètres que la masse de la charge utile qui rentrent en compte pour évaluer l'envoi en orbite basse. Ces autres paramètres ont plus ou moins de l'importance en fonction de la raison qui justifie l'envoi. Aujourd'hui, si on parle beaucoup de masse, qui incontestablement demeure majeure, c'est parce qu'on envoie essentiellement que des satellites. Mais dès que l'humanité a commencé à faire plus dans l'espace que de lancer au bout du bras un 'petit' satellite, on voit que d'autres conditions à l'envoi sont apparues beaucoup plus importantes, voire même certaines ignorées jusqu'à alors.
    La navette spatiale, particulièrement, a illustré combien son volume de soute, le plus grand jamais fait encore aujourd'hui, permettait d'y engager de grand volume, pas nécessairement très lourd. Le module Columbus, pourtant européen, de masse accessible à la classe d'Ariane 5, ne pouvait pas être envoyé autrement que par l'engin américain.
    La station Mir, en son temps, a montré quant à elle, qu'une capacité de tir fréquente, corrélée à un lanceur facile à fabriquer et à mettre en oeuvre, peu coûteux aussi, était capable de faire des structures plus grosses et plus utiles qu'une Saturn V. Alors, il vrai, qu'on pourrait avancer l'argument selon lequel, au lieu de faire plusieurs modules, on ne fait plus qu'un gros module avec une fusée super lourde comme la fusée Saturn V... Mais il faut souligner sans doute que la capacité d'envoi fréquent, est indispensable pour assurer les lignes de ravitaillement et de changement d'équipage. Or ces dernières sont, à la hauteur de la technologie de cette époque qui n'a guère autant changée aujourd'hui, sont fondamentales pour faire une station : un équipage ne reste que quelque mois, il faut assurer l'eau, l'air, le retour des déchets, les équipements divers et leur entretien... Sans cette capacité de tir fréquent, qui implicitement implique une certaine fiabilité en plus, la station orbitale, avant même son architecture, n'est pas réalisable ou au moins n'est pas perçue comme réalisable, ce qui n'encourage pas à faire le premier pas, surtout avec des investissements aussi élevés.

    Pour en revenir à mon impression de poutre. Si on crée la poutre de manière conventionnelle c'est-à-dire monolithique, on n'a de choix que d'une fusée super lourde (genre Saturn V) pour envoyer une poutre contrainte en forme, en masse, en longueur. Ce n'est pas la solution miracle et ce d'autant plus qu'une fusée super lourde est moins fiable et beaucoup plus coûteuse à envoyer fréquemment. C'est la solution à éviter et qui explique pourquoi le programme américain, et dans une certaine mesure aussi celui soviétique, pourtant bien fournis, tant au point vue financier que pour leur détermination à mener à bien leurs projets, se sont contenter, avec des moyens de la sorte, à de petites solutions péniblement achevées. Dans l'espace, personnellement, j'ai de plus en plus l'avis, qu'il faut voir gros pour voir économique, car on dégage au moins un véritable retour d'investissement utile, il ne faut pas faire dans la demi-mesure!!.
    L'autre solution, la station Mir comme symbole entre autre, c'est l'assemblage (et la construction) modulaire. Les fusées sont moins coûteuses et la contrainte du volume est significativement réduite. Mais les modules se doivent d'être complexes pour être auto-assemblés. Dans ce mode de fabrication, on peut envisager également par extension, la construction orbitale. C'est la cas de la navette spatiale avec la poutre de l'ISS. C'est-à-dire qu'on sectionne la poutre qu'on a ambition de mettre en orbite. Une fois, sectionnée, les modules individualisés (simplifiés à l'assemblage) sont convoyés. Mais ce n'est pas la masse qui préoccupe : si la section est trop grande, elle ne rentre pas dans la fusée (généralement une fusée avec une grande soute, c'est une fusée plus lourde), si elle trop petite, on gaspille les performances. La masse de l'élément de poutre dans tout ça est secondaire.
    Dans la construction de poutre sur Terre, on fait des poutres super solides en treillis métalliques, à condition d'accepter que celle-ci soit plus volumineuses.
    Si j'envoie une poutre de 100 tonnes en orbite basse, une poutre sans doute déjà bien grande, je dois avoir conscience qu'elle ne rentrera pas dans ma soute. Je la sectionne en plusieurs modules de poutre. je me retrouve à envoyer désormais 100 modules et autant de fusée. Les fusées sont jetées et perdues à chaque envoi. Une fusée Ariane 5, par exemple, c'est grosso modo 700 tonnes au décollage (en comprenant la charge utile). Si j'envoie 100 tonnes en orbite en 100 fois, je n'envoie pas 100 tonnes dans l'espace, mais j'envoie 700*100 tonnes !!!!! D'où l'intérêt de limiter les rotations, ou bien de diminuer, drastiquement par rapport à aujourd'hui, le coût à l'envoi : c'est notamment la solution Skylon, avion-fusée, réutilisable entièrement une centaine de fois (à part les carburants), avec une partie du carburant gratuitement fournie puisque puisée dans l'atmosphère. C'est un coût diminué d'un facteur entre 2 et 5. Mais même avec les conditions de ce projet raisonnablement de rupture, on n'arrive pas à un coût de transport permettant de faire des rotations à volonté! Ce n'est pas le coût du camion ou même de l'avion : quand on voit l'effort nécessaire pour projeter les forces militaires, on comprend que l'espace qui ne s'appuie pas sur les envieux avions, a du mal à ambitionner de faire une p'tite station en comparaison. Aujourd'hui, avec les moyens actuels ou qu'on peut vraisemblablement projetés techniquement, la masse de la charge utile n'est pas aussi fondamentale pour faire de la construction orbitale. Je n'oublie pas que la construction modulaire exige un assemblage souvent assuré par des sorties extravéhiculaires, pénibles à mettre en oeuvre.
    Dans le cas d'une impression de la poutre de 100, on envoie 100 tonnes en trois ou quatre envois seulement.
    Alors c'est vrai que la masse en générale contraint en aval tous les moyens de transport. Si on avait la capacité de ne pas compter la masse, on se retrouverait dans la construction navale!. Mais aujourd'hui et même demain, on envoyera toujours des tonnes de réactifs chimiques pour propulser nos fusées pour quelques kilos de charges utiles. On est libre de rêver à d'autres solutions (je pense sur le moment à l'Emdrive qui résume beaucoup l'idéal de propulsion astronautique aujourd'hui), mais qu'on se le dise, de gros volumes seront toujours associés à de grandes soutes, donc à des masses lourdes à envoyer et qu'au fond cela revient juste alors à penser à une modularité dont les élements ne seront que plus grands et plus lourds par unité.

    Bon... voilà c'est ce que j'ai en tête.
    Dernière modification par EspritTordu ; 27/11/2014 à 12h00.

  15. #12
    saint.112

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Pour donner de l'eau à ton moulin : La première impression 3D dans l'espace

    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  16. #13
    WizardOfLinn

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Ah la la, que ne fait-on pas en impression 3d de nos jours
    EspritT : ça manque un peu d'ambition ton truc, j'ai déjà vu des propositions pour imprimer directement des bases habitées sur la Lune et sur Mars, à partir de matériaux locaux évidemment. En attendant, un autre proposait d'imprimer des pizzas pour les occupants de l'ISS.
    A part ça, l'ISS dispose de 200 kW de puissance électrique. J'ai la flemme de chercher quelle énergie il faut pour fondre 1 kg d'alu ou de titane, mais ça peut donner une petite idée de la productivité envisageable.

  17. #14
    Deedee81

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Salut,

    Un jour on va faire une imprimante 3D capable d'imprimer directement une imprimante 3D. Quelqu'un va forcément oublier de couper le courant. Et on mourra tous étouffés.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  18. #15
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,

    Un jour on va faire une imprimante 3D capable d'imprimer directement une imprimante 3D. Quelqu'un va forcément oublier de couper le courant. Et on mourra tous étouffés.
    Fort heureusement, la machine viendra d'elle-même en rupture de matière avant!



    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Pour donner de l'eau à ton moulin : La première impression 3D dans l'espace

    Nico
    En effet, le sujet est d'actualité et inonde les services d'information plus ou moins intéressés par l'espace et les techniques.


    Citation Envoyé par WizardOfLinn Voir le message
    Ah la la, que ne fait-on pas en impression 3d de nos jours
    EspritT : ça manque un peu d'ambition ton truc, j'ai déjà vu des propositions pour imprimer directement des bases habitées sur la Lune et sur Mars, à partir de matériaux locaux évidemment. En attendant, un autre proposait d'imprimer des pizzas pour les occupants de l'ISS.
    A part ça, l'ISS dispose de 200 kW de puissance électrique. J'ai la flemme de chercher quelle énergie il faut pour fondre 1 kg d'alu ou de titane, mais ça peut donner une petite idée de la productivité envisageable.
    Au sujet de l'impression lunaire, c'est un peu de la triche : voici ici un lien http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_c..._impression_3D.
    En effet, c'est du BTP et pas de l'impression !
    Et dans l'espace, il est plutôt difficile de recueillir de la matière première en abondance.

    Je ne crois pas que le problème énergétique nécessite la totalité de l'énergie d'une station et même autant ni même une telle puissance : en électricité, il est facile de transformer pour avoir la puissance nécessaire pour amorcer la fusion du métal. Ainsi il n'est pas nécessaire d'avoir des ressources énergétiques gigantesques (même si c'est mieux). Après c'est le temps d'utilisation qui s'allonge : imprimer de l'acier serait plus long que de l'aluminium.


    Voici un lien sur la poutre de l'ISS https://fr.wikipedia.org/wiki/Poutre...ernationale%29, même si on n'y apprend pas la masse totale de celle-ci ou bien son matériau.

  19. #16
    WizardOfLinn

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    ...
    Et dans l'espace, il est plutôt difficile de recueillir de la matière première en abondance.
    ...
    Que tu dis : satellites morts, 3ème étages de fusée et épaves diverses, clés de 12, bouteilles de vodkas, balles de golf... , ça commencer à être un foutoir grave la haut
    Quand Hubble sera HS, ça fera une douzaine de tonnes à récupérer, faut juste aller fixer dessus un ptit moteur ionique pour l'amener ou on veut, et avec un peu de bol, on pourra encore utiliser ses panneaux solaires.

    A+

  20. #17
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Je n'avais jamais pensé que le recyclage des débris d'hier et d'aujourd'hui pourrait très bien se faire par une station de démontage en orbite plutôt que de le jeter vainement dans l'atmosphère pour désintégration. Avec un peu d'huile de coude, on gagne toute la masse déjà montée en orbite!

  21. #18
    myoper

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par WizardOfLinn Voir le message
    Ah la la, que ne fait-on pas en impression 3d de nos jours
    EspritT : ça manque un peu d'ambition ton truc, j'ai déjà vu des propositions pour imprimer directement des bases habitées sur la Lune et sur Mars, à partir de matériaux locaux évidemment. En attendant, un autre proposait d'imprimer des pizzas pour les occupants de l'ISS.
    J'ai la même impression (oui, merci ), alors, autant imprimer une nouvelle lune (titane et fromage: costaud et accueillante, tant qu'à faire :FS.

  22. #19
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    J'ai trouvé un lien développant les divers métaux aujourd'hui couramment utilisés :
    http://www.lesnumeriques.com/imprima...-3d-a1884.html

    On parle d'aluminium et des alliages utilisés en aéronautiques comme AlSi10Mg, on trouve de l'acier inoxydable, le titane...

  23. #20
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Je corrige le lien du message #8 : https://en.wikipedia.org/wiki/BA_2100

  24. #21
    Moinsdewatt

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    Voici un lien sur la poutre de l'ISS https://fr.wikipedia.org/wiki/Poutre...ernationale%29, même si on n'y apprend pas la masse totale de celle-ci ou bien son matériau.
    Merci pour le lien.

    Pour la masse c'est indiqué au second paragraphe , plus de 100 tonnes.

  25. #22
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Oui en effet !

    Je croyais que la navette américaine, en raison de l'inclinaison orbitale de la station, qui n'est pas en faveur du pas de tir de Floride, ne pouvait embarquée des 20 tonnes de charge utile nominales seulement 6 tonnes : ici on voit que certains éléments sont à 15 tonnes?

    La page montre en gros 11 tirs pour faire une poutre basique. Chacun des tirs a mis en orbite et assemblé une section de poutre (module de poutre). La plus importante vaut plus de 16 tonnes, la moins, seulement 2 tonnes.

    Si on part du principe que la navette peut envoyer 15 tonnes de matière première, on obtient alors de quoi faire 176 tonnes équivalent de poutre (en ne tenant pas compte des équipements non imprimables) avec 11 tirs. Soit plus de la moitié en plus, avec la possibilité de faire la forme que l'on veut. A cela s'ajoute le fait, que les 15 tonnes peuvent être envoyées par des fusées plus petites, moins coûteuses. Le fait de diversifier les lanceurs a des intérêts non négligeables comme assurer la construction même en cas de défaillance de l'un d'eux, de permettre de faire coopérer des blocs politiques qui auraient tendance à ne pas se parler ailleurs...

  26. #23
    JeSuisConscient

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par myoper Voir le message
    J'ai la même impression (oui, merci ), alors, autant imprimer une nouvelle lune (titane et fromage: costaud et accueillante, tant qu'à faire :FS.
    bientot va apparait qui sait les synthétiseurs moléculaires

  27. #24
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Je complète mon dernier message.

    Si on considère n=10 modules cylindriques de rayon r1=5 et de hauteur h=10, comme des modules habités standards convoyés de manière modulaires, un par fusée jetable. Le volume habitable offert par la solution est de Vtotalcylindre=n* pi*r1^2*h =3.14*5*5*10*10=7850. La tôle nécessaire pour envelopper les modules, c'est-à-dire qu'ici on ne considère que la surface d'un cylindre sans ses bases donne : Atotalcylindre=2*pi*r1*h*n=314 0. On assimile la surface à la quantité de matière en supposant donc une épaisseur invariable.

    La surface d'une sphère est Asphere=4*pi*r2^2. Si on cherche une sphère de même quantité de matière qu'avec les cylindres, on obtient tout compte fait, une sphère de 15,81 de rayon r2 soir un diamètre de 30 mètres (cela ne rentre certainement dans aucune fusée)! Le volume d'une telle sphère habitable vaut alors 16558 soit le double de la solution avec les cylindres.

    La solution d'une sphère impossible a réalisée autrement que par impression offre plus de volume habitable, moins de rotation de fusée, un grand volume sans cloison. A décharge, il faut attendre son impression (si tenté qu'on parvienne à maintenir la forme sphérique lors de l'impression) et il faut apporter l'air pour y respirer. L'objet n'est sans doute pas utilisable avant la fin de sa fabrication aussi. Mais aussi on peut faire de petites sphères agglutinées entre-elles?

  28. #25
    Moinsdewatt

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    ah oui, et vous avez une mine du matériau à imprimer sur place ?

  29. #26
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    On l'emporte à la tonne avec des moyens plus légers, donc plus optimisés et moins coûteux, et aussi plus nombreux et diversifiés, tout au long de l'impression.

  30. #27
    Deedee81

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Salut,

    Il faudrait une véritable étude amha pour pouvoir vraiment l'affirmer (ingénierie suivi d'une analyse économique).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  31. #28
    EspritTordu

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    D'où cela vient l'acronyme amha?

  32. #29
    FC05

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    D'où cela vient l'acronyme amha?
    amha : "googol est ton ami"
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  33. #30
    saint.112

    Re : Ne serait-ce pas utile d'imprimer les structures spatiales?

    Citation Envoyé par EspritTordu Voir le message
    D'où cela vient l'acronyme amha?
    Qui n'est pas un acronyme (un acronyme se prononce comme un mot: ONU, NATO par exemple, contrairement à SNCF) et devrait être en majuscules.
    Il signifie A Mon Humble Avis, dérivé de l'anglais IMHO, In My Humble Opinion.

    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

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