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Conception de l'ISS.




  1. #1
    papy-alain

    Conception de l'ISS.

    Bonjour à tous.
    J'ai revu il y quelques jours le film 2001 a space odyssey. Au début du film, on y voit une station en orbite, en forme de roue, en rotation, de sorte que les occupants bénéficient d'une gravité artificielle sur le sol de la face interne de cette roue. Quand on connaît tous les désagréments subis par l'homme en l'absence de gravité, je me demande pourquoi l'ISS n'a pas été conçu de cette manière.
    Un avis sur la question ?
    Merci par avance.

    -----

    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

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  3. #2
    pm42

    Re : Conception de l'ISS.

    Il faut un grand diamètre. Sinon les forces de marée sont insupportables (gravité plus forte au niveau des pieds que de la tête)
    Et fabriquer une roue de la taille de la station de 2001 n’est pas la même chose que fabriquer l’ISS.

  4. #3
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    Il faut un grand diamètre. Sinon les forces de marée sont insupportables (gravité plus forte au niveau des pieds que de la tête)
    Et fabriquer une roue de la taille de la station de 2001 n’est pas la même chose que fabriquer l’ISS.
    L'ISS a une longueur de 110 m. Une roue de ce diamètre était donc possible.
    Dés lors, je ne comprends pas quand du parles de force de marée insupportable. Pour une gravité artificielle de l'ordre de la gravité terrestre au niveau des pieds, elle aurait été à peine plus faible au niveau de la tête, non ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.


  5. #4
    vanos

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    L'ISS a une longueur de 110 m. Une roue de ce diamètre était donc possible.
    Dés lors, je ne comprends pas quand du parles de force de marée insupportable. Pour une gravité artificielle de l'ordre de la gravité terrestre au niveau des pieds, elle aurait été à peine plus faible au niveau de la tête, non ?
    A peine !........... un peu plus de 1 %, c'est énorme pour un différence de gravité. De plus l'ISS ne tourne pas, si elle tournait bonjour les problèmes observation et de communication.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  6. #5
    Amanuensis

    Re : Conception de l'ISS.

    Je n'ai jamais compris cette légende urbaine d'un effet de différence de pesanteur entre le haut et le bas sur le corps humain en statique. Pour la circulation sanguine par exemple c'est nécessairement mieux que quand tout le corps est à la valeur max de la pesanteur (au niveau des pieds).

    Le principal problème d'un rayon faible est la force de Coriolis. L'effet sur nos capteurs d'équilibre quand on se déplace est assez désagréable: ces capteurs et notre cerveau ne sont pas bien adaptés à cela.

    Il y a différents endroits où on peut tester soi-même une telle situation (une à la Cité des Sciences, à la Villette, Paris, par exemple).

    ----

    Par ailleurs, s'il y a des inconvénients à long terme de l'apesanteur, et s'il y a une partie des gens qui ne s'y habituent pas (comme pour le mal de mer), il y a pas mal d'avantages. Comme la possibilité d'équiper toutes les surfaces avec des équipements utilisables, ou la facilité pour déplacer des masses, le non besoin de chaises, etc. Ou simplement l'usage de surfaces courbes plutôt qu'à 90° les unes des autres.

    Dans les films de SF en question, on peut constater le gâchis d'infrastructure amené par une organisation de l'espace, des objets, des expériences, etc. avec une pesanteur «normale». Gâchis qui pèse lourd.
    Dernière modification par Amanuensis ; 30/09/2018 à 08h54.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    arbanais83

    Re : Conception de l'ISS.

    Exercice de pensée ...Je pense que cela à déjà du être envisagé mais pas retenu.
    La structure poutre des vaisseaux en rotation est énorme.
    N'arriverait-on pas à la même chose en se passant des poutres avec juste un gros cable reliant 2 modules opposés en rotation par rapport à leur centre commun ?
    l'évolution des matériaux ne permet-il pas d'obtenir des cables suffisamment légers et résistants ou alors ce système n'apporterait rien d'intéressant pour recréer une gravité ?

  9. #7
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par arbanais83 Voir le message
    Exercice de pensée ...Je pense que cela à déjà du être envisagé mais pas retenu.
    La structure poutre des vaisseaux en rotation est énorme.
    N'arriverait-on pas à la même chose en se passant des poutres avec juste un gros cable reliant 2 modules opposés en rotation par rapport à leur centre commun ?
    l'évolution des matériaux ne permet-il pas d'obtenir des cables suffisamment légers et résistants ou alors ce système n'apporterait rien d'intéressant pour recréer une gravité ?
    Ce pourrait effectivement être une idée acceptable. Mais pour passer d'une cabine à l'autre, cela nécessiterait à chaque fois une sortie dans l'espace.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

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  11. #8
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    Sans compter qu'il faut pouvoir passer rapidement d'un module à l'autre quand un besoin pressant se fait subitement sentir...
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  12. #9
    vanos

    Re : Conception de l'ISS.

    Une structure en rotation rendrait difficile, voire impossible les travaux extra-véhiculaire à cause de force centrifuge qui vous enverrait balader dans l'espace.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  13. #10
    minushabens

    Re : Conception de l'ISS.

    L'ISS a été construite petit à petit par ajouts de modules, ce n'est peut-être pas évident de construire la structure en roue de 2001 de la même manière.

  14. #11
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par minushabens Voir le message
    L'ISS a été construite petit à petit par ajouts de modules, ce n'est peut-être pas évident de construire la structure en roue de 2001 de la même manière.
    Ben si, selon la même méthode, par assemblage de pièces successives. Où est le problème ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  15. #12
    vanos

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Où est le problème ?
    Parce que la roue n'est une bonne solution, sinon ça aurait été fait depuis longtemps. Trop de problèmes d'observation et de communication.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  16. #13
    Dynamix

    Re : Conception de l'ISS.

    Salut

    Citation Envoyé par vanos Voir le message
    à cause de force centrifuge qui vous enverrait balader dans l'espace.
    Non .
    La trajectoire de la pierre de Thierry n' est pas radiale . Elle est normale à la force centrifuge .

  17. #14
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par vanos Voir le message
    Trop de problèmes d'observation et de communication.
    Problèmes de communication ? Quand tu tournes en voiture autour d'un rond-point, ta radio se coupe ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  18. #15
    vanos

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Problèmes de communication ? Quand tu tournes en voiture autour d'un rond-point, ta radio se coupe ?
    Je pensais aux antennes directionnelles pour longues distances
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  19. #16
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par vanos Voir le message
    Je pensais aux antennes directionnelles pour longues distances
    Bof, c'est le genre de détail facilement adapté à la situation.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  20. #17
    Fustigator

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Problèmes de communication ? Quand tu tournes en voiture autour d'un rond-point, ta radio se coupe ?
    La comparaison est ridicule; l'antenne radio d'un véhicule terrestre est quasiment omnidirectionnelle.

  21. #18
    vanos

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Bof, c'est le genre de détail facilement adapté à la situation.
    Ah, oui ? et comment ? tu auras beau dire, la roue spatiale n'est pas une bonne solution.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  22. #19
    Fustigator

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Bof, c'est le genre de détail facilement adapté à la situation.
    Ce qui suppose d'avoir une partie qui ne tourne pas et un joint tournant central (comme dans 2001). Pas vraiment un détail.

  23. #20
    ansset

    Re : Conception de l'ISS.

    vous semblez oublier qu'elle a surtout été conçue pour des expériences très variées en microgravité justement, en sus de missions d'observation.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  24. #21
    vanos

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    vous semblez oublier qu'elle a surtout été conçue pour des expériences très variées en microgravité justement, en sus de missions d'observation.
    Moi, je ne l'oublie pas, c'est bien pour ça que je suis contre le principe de la roue
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  25. #22
    ansset

    Re : Conception de l'ISS.

    oui, désolé, j'ai mis un peu tout le monde dans le même sac, ce qui est injuste.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  26. #23
    noureddine2

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    L'ISS a une longueur de 110 m. Une roue de ce diamètre était donc possible.
    d'apres wiki https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravit%C3%A9_artificielle
    De nombreuses variantes de vaisseaux spatiaux utilisant une gravité artificielle existent, avec leurs avantages et inconvénients. Idéalement, le taux de rotation doit être inférieur à 2 tr/min pour réduire les effets des forces de Coriolis. Pour simuler une gravité similaire à la gravité terrestre (1 g), le rayon doit être d'au moins 224 m, ce qui représente un gros vaisseau spatial. Pour réduire sa masse, il pourrait être constitué de deux éléments reliés par un câble (par exemple, une partie pour l'habitation, et une autre pour le reste).
    donc la roue doit avoir une longueur de 2*pi*R =2*3.14*224 m =1 406 m
    donc 13 fois la longueur de l'ISS .
    donc beaucoup d'argents .

  27. #24
    pm42

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par noureddine2 Voir le message
    donc 13 fois la longueur de l'ISS .
    Les forces qui s'exercent sont aussi plus importantes. Un habitant de la station qui repose sur le sol va engendrer une pression ce qui n'est pas le cas dans l'ISS. Donc il faut renforcer.
    Donc plus, de poids, d'argent, etc.

  28. #25
    Amanuensis

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par noureddine2 Voir le message
    donc la roue doit avoir une longueur de 2*pi*R =2*3.14*224 m =1 406 m
    donc 13 fois la longueur de l'ISS .
    Non. Il n'y a pas besoin d'équiper toute la circonférence. Deux «morceaux» suffisent, reliés par un câble ou une poutre.

    Comme indiqué précédemment les contraintes sur la structure, tant le câble/poutre de jonction que les parties utiles de chaque bout, sont plus importantes que sans rotation.

    ---

    On pourrait imaginer une structure en croix, avec deux bras opposés ne tournant pas (ni par rapport à l'ensemble, ni sur eux-mêmes), et deux bras au bout desquels se trouvent les parties sous pesanteur. La première paire peut supporter les panneaux solaires, l'amarrage de véhicules externes, etc. Reste à résoudre comme faire passer les humains et le matériel entre tout ça sans les contraintes d'une EVA. Avec une croix formée d'un tunnel de largeur minimale, vu des humains c'est une sorte de tour étroite avec la partie sous pesanteur plus volumineuse tout en bas. Avec pourquoi pas des étages intermédiaires à différentes pesanteurs. (Et limiter les espaces à la pesanteur max au strict minimum (qui serait quoi?).

    Une telle architecture demande quelque part une jonction entre deux portions en rotation l'une par rapport à l'autre, pouvant poser quelques problèmes d'étanchéité...
    Dernière modification par Amanuensis ; 03/10/2018 à 11h25.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  29. #26
    pm42

    Re : Conception de l'ISS.

    Une autre solution serait d'avoir une rotation plus lente avec une pesanteur plus faible que 1G. Cela suffirait à donner du confort aux occupants et à limiter les dégats biologiques de l'apesanteur à long terme.
    Cela pourrait aussi être une zone de repos qui ne serait pas forcément occupée tout le temps.

    P.S : je n'invente rien, on trouve pas mal de choses sur le sujet en cherchant.

  30. #27
    papy-alain

    Re : Conception de l'ISS.

    En fait, la question initiale que je me posais était de savoir si les ingénieurs de l'époque avaient envisagé toutes les solutions au départ. Je pense que dans les années 80/90 les effets négatifs de l'impesanteur, durant plusieurs mois, sur le corps humain étaient mal connus, voire inconnus. Peut être n'était ce pas une priorité à l'époque ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  31. #28
    Amanuensis

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    En fait, la question initiale que je me posais était de savoir si les ingénieurs de l'époque avaient envisagé toutes les solutions au départ. Je pense que dans les années 80/90 les effets négatifs de l'impesanteur, durant plusieurs mois, sur le corps humain étaient mal connus, voire inconnus. Peut être n'était ce pas une priorité à l'époque ?
    Je pense que la priorité était la simple logistique d'un séjour de plusieurs mois! Gestion de l'atmosphère locale, le recyclage de l'eau, l'apport régulier des aliments, ...

    L'aventure spatiale s'est faite en mettant la priorité à «pouvoir y arriver» avant de regarder les conséquences. Rien n'était prévu dans les cabines Mercury pour que l'occupant puisse pisser. On n'a pas attendu de résoudre ce problème avant de les mettre en orbite.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  32. #29
    ansset

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    En fait, la question initiale que je me posais était de savoir si les ingénieurs de l'époque avaient envisagé toutes les solutions au départ. Je pense que dans les années 80/90 les effets négatifs de l'impesanteur, durant plusieurs mois, sur le corps humain étaient mal connus, voire inconnus. Peut être n'était ce pas une priorité à l'époque ?
    dans mon souvenir, c'était plutôt l'inverse, puisque parmi les études , ils y avaient celles portant sur l'effet d'une microgravité sur les organismes.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  33. #30
    Fustigator

    Re : Conception de l'ISS.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    En fait, la question initiale que je me posais était de savoir si les ingénieurs de l'époque avaient envisagé toutes les solutions au départ. Je pense que dans les années 80/90 les effets négatifs de l'impesanteur, durant plusieurs mois, sur le corps humain étaient mal connus, voire inconnus. Peut être n'était ce pas une priorité à l'époque ?
    Ben si; faut quand même regarder l'histoire de la conquête spatiale. La question des séjours long a été étudiée très tôt.

    Déjà en 1974, Pogue, Carr et Gibson sont restés 84 jours dans Skylab.

    En 1988, Titov et Manarov sont restés un an dans Mir.

    En 1995, Poliakov est resté 437 jours dans Mir (record non dépassé, sauf erreur de ma part).

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