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Distance maximum de communication avec un vaisseau.



  1. #1
    saint.112

    Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Bonjour à toutes et à tous
    La question s’est posée dans la discussion Coloniser d'autres planètes : jusqu’à quelle distance peut-on envisager de communiquer avec un vaisseau en route pour les horizons lointains de la galaxie comme les Voyager. On suppose naturellement que le système de communication est dimensionné au maximum possible. Ça été calculé ? Ça se compte en UA ? en AL ?
    Merci d'avance de vos lumières.
    Nico

    -----

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

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  3. #2
    Andrei2010

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Bien le bonjour à toi,

    Je pense qu'on peut, théoriquement, communiquer à n'importe-quelle distance, à condition d'émmettre un message suffisamment puissant, et d'avoir un récépteur suffisamment sensible.

    Et là, on se rend compte que les défis sont très nombreux : conserver ou produire l'énergie nécessaire, trouver un moyen de colimater efficacément (ah, la dispersion du signal...), patienter pendant des années pour que le message arrive à destination, et des années encore pour que la réponse parvienne, et j'en oublie et des meilleures.

    La science-fiction a déjà résolu la question, mais dans la vie réelle, heu...

  4. #3
    yves95210

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Salut,

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Je pense qu'on peut, théoriquement, communiquer à n'importe-quelle distance, à condition d'émmettre un message suffisamment puissant, et d'avoir un récépteur suffisamment sensible.

    Et là, on se rend compte que les défis sont très nombreux : conserver ou produire l'énergie nécessaire, trouver un moyen de colimater efficacément (ah, la dispersion du signal...), patienter pendant des années pour que le message arrive à destination, et des années encore pour que la réponse parvienne, et j'en oublie et des meilleures.

    La science-fiction a déjà résolu la question, mais dans la vie réelle, heu...
    Dans la vie réelle, pas encore. Mais en tout cas les promoteurs du projet Breakthrough Starshot y ont pensé, pour des sondes disposant d'une source d'énergie limitée, ce qui limitera la puissance du signal émis, mais avec effectivement un récepteur très sensible (voir dans la section Difficultés techniques).

  5. #4
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Je pense qu'on peut, théoriquement, communiquer à n'importe-quelle distance, à condition d'émmettre un message suffisamment puissant, et d'avoir un récépteur suffisamment sensible.
    Ça alors ! Mais bon sang ! Mais c’est bien sûr ! Si je comprends bien la distance possible dépendrait à la fois de la puissance de l’émetteur et de la sensibilité du récepteur ! C’est très fort ! Et il y aurait en plus d’autres paramètres comme la quantité d’énergie disponible.
    Ça donne le vertige.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  6. #5
    Andrei2010

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Tu as parfaitement compris.

    Pour une fois, je vais émettre une théorie personnelle : nous voyagerons vers les étoiles lorsqu'on pourra utiliser une propulsion exotique (warp drive d'Alcubierre, hyperespace de Star Wars, poussée vectorielle du nounours vert, etc) ; et nous communiquerons instantanément à travers la galaxie via un moyen de transmission tout aussi exotique (pigeon voyageur hyperspatial, télépathie du canard jaune, etc). Bon, ça ressemble plus à une boutade désabusée qu'à une théorie perso, donc je ne devrais pas me faire latter par la modération

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Pour mieux préciser mon propos je suppose un projet de sonde du genre Voyager sous stéroïdes avec les technologies prévisibles à quelques décennies d’ici. L’objectif serait d’étudier le milieu interstellaire le plus loin possible du système solaire.
    On ne s’imposerait pas trop de limite sur le poids. Il aurait donc un générateur assez puissant et surtout assez durable pour produire une tension significative après une cinquantaine d’années voire une centaine. Il pourrait donc non seulement faire marcher ses instruments mais envoyer un paquet conséquent de données vers la terre.
    On lui ferait profiter des meilleures assistances gravitationnelles possibles avec même des effets Oberth pour la plus grande vitesse possible.
    La question est donc : étant donné qu’il serait équipé de l’émetteur le plus puissant possible jusqu’à quelle distance pourrait-on espérer encore recevoir des données exploitables ?
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

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  10. #7
    yves95210

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Salut,

    C'est pour ça que je citais le projet Breakthrough Starshot - censé être basé sur des technologies réalistes dans les prochaines décennies. La page wikipedia donne quelques chiffres, et je suppose qu'ils ont été établis par des gens sérieux (je n'ai pas vraiment cherché ailleurs). Après, je ne sais pas si on peut extrapoler par une simple règle de trois en fonction de la puissance de l'émetteur - je suppose que ça serait trop simple, mais ça donne peut-être une idée de l'ordre grandeur.
    Et il y a aussi la question du récepteur (mais ne pourrait-on pas faire appel aux radiotéléscopes utilisés pour les observations astronomiques ?).

  11. #8
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    C'est pour ça que je citais le projet Breakthrough Starshot - censé être basé sur des technologies réalistes dans les prochaines décennies. La page wikipedia donne quelques chiffres, et je suppose qu'ils ont été établis par des gens sérieux (je n'ai pas vraiment cherché ailleurs).
    J’ai regardé aussi l’article en anglais Breakthrough Starshot. Je n’ai rien contre la science-fiction mais ma question porte sur des choses réalisables.
    L’article en anglais ne parle pas du tout de système de communication avec la terre. L’article en français parle du récepteur terrestre mais pas de l’émetteur sur les sondes.
    Ma question reste donc sans réponse.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  12. #9
    Moinsdewatt

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    J'avais posé ce genre de questionnement dans ce fil il y a quelques mois
    https://forums.futura-sciences.com/p...-centaure.html

  13. #10
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par Moinsdewatt Voir le message
    J'avais posé ce genre de questionnement dans ce fil il y a quelques mois
    https://forums.futura-sciences.com/p...-centaure.html
    En effet, et les réponses sont du même genre: évasives.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  14. #11
    Andrei2010

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    C'est normal que les réponses soient évasives, puisqu'on n'a aucune base solide pour calculer le rapport énergie nécessaire/puissance d'émission/portée du signal/capacité de récéption correcte.

    De surcroît, on a trop d'inconnues pour altérer le signal émis par la sonde : myriade d'objets dans la ceinture de Kuiper et dans le nuage d'Oort (par définition, ça bloque le signal), rayonnements dans le milieu interstellaire pouvant (ou pas) brouiller l'émission, etc.

    On peut toujours calculer la portée du signal le plus fort embarquable à bord d'une sonde, mais dans des conditions idéales (zéro perturbation dûe à l'environnement) donc impossibles dans la réalité. Tu prends la puissance d'émission, tu prends en compte la distance (qui affaiblit le signal), tu calcules la sensibilité nécessaire pour le récepteur, et tout ça pour obtenir un résultat théorique, inappliquable dans la vie réelle...

  15. #12
    f6bes

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Bjr à tous,
    Un peu tard, mais la question la plus essentielle serait plus tot: dans quel lap de ..TEMPS.
    Meme si on a la puiissance et la sensibilité....s'il faut attendre un million d'années lumiéres
    pour que ça nous parvienne...pas sur que ce soit réalisable ( réponse= 1 miilions d'année
    en retour).

    C'est béte mais du temps des dinosaures des messages sont arrivés ( de trés loin), mais
    nous n'étions pas encore là.
    Maintenant nous sommes là, mais ceux d'en face eux ne sont plus là! ( z'auraient pu patienter!!)
    C'est génant tout de meme.
    Bon WE
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

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  17. #13
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Un peu tard, mais la question la plus essentielle serait plus tot: dans quel lap de ..TEMPS.
    Meme si on a la puiissance et la sensibilité....s'il faut attendre un million d'années lumiéres
    pour que ça nous parvienne...pas sur que ce soit réalisable ( réponse= 1 miilions d'année
    en retour).
    Là, tu nous parles de voyages intergalactiques. Je pensais à une sonde qui irait à quelques centaines d’AL maxi pour voir nos voisines.
    Il y a quelques mois quelqu'un demandait s’il était possible d’envoyer une sonde sur une orbite galactique “polaire“ pour observer le bulbe par le dessus. L’orbite aurait un rayon de quelques dizaines d’AL et elle s’éloignerait de nous d’une distance de cet ordre. Je trouvais l’idée intéressante mais, entre autres problèmes, je me demandais à partir de quelle distance la communication deviendrait impossible ou alors la quantité de données serait tellement réduite que ça n’aurait plus aucun intérêt.

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

  18. #14
    Geb

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Bonsoir,

    À ma connaissance, il y a eu des études sérieuses sur le sujet à au moins trois reprises : par Von Eshleman (Eshleman, 1979) pour le projet TAU (Thousand Astronomical Unit), par Pat Galea pour le projet Icarus (notamment l'article "Using the Sun’s Gravitational Lens for Interstellar Communications" qui malheureusement n'est plus disponible en ligne, mais il y a quelques détails ici après "Deployment of Gravitational Lens Relay Station") et par Claudio Maccone de l'ESA (voir quelques détails ici) et son projet de sonde "FOCAL" (Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens).

    Cordialement.

  19. #15
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Je remarque que j’ai fait un mastic (un de plus) :
    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Il y a quelques mois quelqu'un demandait s’il était possible d’envoyer une sonde sur une orbite galactique “polaire“ pour observer le bulbe par le dessus. L’orbite aurait un rayon de quelques dizaines d’AL et elle s’éloignerait de nous d’une distance de cet ordre.
    Ce serait évidemment quelques dizaines de milliers d’AL.

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    À ma connaissance, il y a eu des études sérieuses sur le sujet à au moins trois reprises
    Très intéressant. Si j’ai bien compris cela signifie qu’en mettant les choses au mieux on reste en dessous d’une AL.

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

  20. #16
    Geb

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    À ma connaissance, il y a eu des études sérieuses sur le sujet à au moins trois reprises

    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Très intéressant. Si j’ai bien compris cela signifie qu’en mettant les choses au mieux on reste en dessous d’une AL.
    Euh, pas tout à fait…

    Dans Interstellar Radio Links Enhanced by Exploiting the Sun as a Gravitational Lens (2011), Claudio Maccone a calculé plusieurs scénarios de ponts radios interstellaires du Soleil vers Alpha Centauri, vers l'étoile de Barnard, vers Sirius A, une étoile de type solaire qui serait située dans le bulbe galactique (à ~26.000 a.-l.) et enfin, une étoile de type solaire faisant partie de la galaxie M31 (à ~2,5 millions d’a.-l.). En ce qui concerne tous ces scénarios, il y a des problèmes absolument dantesques dans d’autres domaines, mais en ce qui concerne la puissance d’émission nécessaire en ondes radio, et en supposant deux sondes FOCAL au-delà de la ligne focale des deux étoiles (le Soleil et l’étoile d’arrivée) nous avons déjà la technologie aujourd’hui (y compris pour des liens avec la galaxie la plus proche !).

    En reprenant ton scénario de manière plus réaliste, dans lequel on n'a qu'une sonde FOCAL disposée entre 700 et 1000 UA de la Terre, il n'y aurait que le vaisseau interstellaire qui pourrait communiquer avec la Terre tandis qu'il s'éloignerait de nous.

    Un article de vulgarisation ici : The Gravitational Lens and Communications

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 11/06/2019 à 14h11.

  21. #17
    Fustigator

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Je remarque que j’ai fait un mastic (un de plus) :

    Ce serait évidemment quelques dizaines de milliers d’AL.
    Pourquoi faire ? L'épaisseur du bulbe est de 3 kal.

  22. #18
    Tawahi-Kiwi

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par Fustigator Voir le message
    Pourquoi faire ? L'épaisseur du bulbe est de 3 kal.
    Si tu veux observer le coeur galactique "du dessus" en partant a 8kpc de celui-ci, il va falloir parcourir quelques parsecs avant d'avoir une vue correcte

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

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  24. #19
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Salut Geb
    J’ignorais tout de ces concepts de pont radio. C’est très intéressant.
    Ça introduit une contrainte importante : il faut envoyer une sonde de communication qui devra rester sur l’axe terre-soleil. Par contre elle peut être à une distance quelconque au-delà de 550 UA.
    À défaut d’avoir ce système, d’après l’article 6 de la page 6, le taux d’erreur par bit devient rapidement insupportable bien avant 0,01 AL.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  25. #20
    minushabens

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par saint.112 Voir le message
    Ça introduit une contrainte importante : il faut envoyer une sonde de communication qui devra rester sur l’axe terre-soleil. Par contre elle peut être à une distance quelconque au-delà de 550 UA.
    il faut donc qu'elle tourne très vite autour du soleil.
    Dernière modification par minushabens ; 14/06/2019 à 15h47.

  26. #21
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par Fustigator Voir le message
    Pourquoi faire ? L'épaisseur du bulbe est de 3 kal.
    J’ajoute à ce qu’a dit Tawahi-Kiwi que, vu que le rayon de l’orbite galactique du système solaire est de l’ordre 25000 à 28000 AL, toute sonde envoyée depuis la terre pour survoler le bulbe devra avoir une orbite du même ordre de grandeur, au moins son grand axe.
    La discussion dont je parlais est la suivante : Observation du centre de la voie lactée.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  27. #22
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par minushabens Voir le message
    il faut donc qu'elle tourne très vite autour du soleil.
    D’après ce que j’ai compris l’envoyer sur une orbite de 550 UA de rayon serait extrêmement pénalisant en temps de transfert, plusieurs centaines d’années si j’ai bonne mémoire. Comme le point focal s’étend une distance de 550 à au moins 1000 UA, on peut l’envoyer “tout droit“ avec la vitesse maximum possible. Mais évidemment elle va viser toujours plus ou moins dans la même direction.
    En tant qu’observatoire elle verra ce qu’elle pourra. Par contre en tant que moyen de communication j’ai un peu de mal à comprendre.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  28. #23
    minushabens

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    En orbite à 550 UA la sonde ne serait pas en permanence sur la droite terre-soleil. Il faut qu'elle tourne beaucoup plus vite que ça.

  29. #24
    Geb

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par minushabens Voir le message
    En orbite à 550 UA la sonde ne serait pas en permanence sur la droite terre-soleil. Il faut qu'elle tourne beaucoup plus vite que ça.
    Je ne comprends pas trop d'où sort cette nécessité d'une "mise en orbite".

    Pour amplifier efficacement le signal émis par le vaisseau interstellaire en transit (la seule utilité d'un observatoire de ce type qui exploite l'effet de lentille gravitationnelle, il n'est pas question de communications), il faut qu'il y ait alignement quasi-parfait de la ligne sonde Focal - Soleil - vaisseau interstellaire. La position de la Terre n'a, à ma connaissance, aucune importance pour la réussite de cette "amplification" du signal. Notre récepteur virtuel (de 1,4 million de km de diamètre) c'est le Soleil, pas la Terre.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 16/06/2019 à 18h09.

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  31. #25
    saint.112

    Re : Distance maximum de communication avec un vaisseau.

    Citation Envoyé par minushabens Voir le message
    En orbite à 550 UA la sonde ne serait pas en permanence sur la droite terre-soleil. Il faut qu'elle tourne beaucoup plus vite que ça.
    D’après mes calculs la période orbitale à 550 UA est de presque 13000 ans (sauf erreur de calcul de ma part), autrement dit un satellite apparaitrait quasi immobile dans le ciel (si on le voyait). Une orbite de Hohmann depuis 1 UA à 550 UA aurait une demi-période de plus de 1700 ans. Bonjour le temps de transfert. D’où l’idée, si j’ai bien compris, d’envoyer la sonde en quasi droite ligne avec le ∆v maximum possible pour qu’elle arrive dans un temps raisonnable et comme l’effet de lentille a lieu entre 550 et 1000 UA elle aura tout le temps de faire des observations. Naturellement la ligne de visée sera relativement fixe.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

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