Explosion dans l’espace

[dragounet]

Bonjour,

Une petite question.

Soit un vaisseau spatial de 30 tonnes voguant joyeusement entre la terre et mars.

Soit une bombinette à fission de 18 kilotonnes explosant à 300 mètres du susdit vaisseau.

Comme il n’y a pas assez de molécules pour transmettre l’onde de choc, est-ce que le vaisseau bougera ou pas ?

Question corolaire, subira-t-il des dommages et si oui de quels types.

On part du principe qu’il a une double coque en acier de 7 mm avec 3 cm d’eau au milieu pour la protection contre les radiations.
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[mariposa]

Bonjour,

Une petite question.

Soit un vaisseau spatial de 30 tonnes voguant joyeusement entre la terre et mars.

Soit une bombinette à fission de 18 kilotonnes explosant à 300 mètres du susdit vaisseau.

Comme il n’y a pas assez de molécules pour transmettre l’onde de choc, est-ce que le vaisseau bougera ou pas ?

Question corolaire, subira-t-il des dommages et si oui de quels types.

On part du principe qu’il a une double coque en acier de 7 mm avec 3 cm d’eau au milieu pour la protection contre les radiations.

Bonjour,

Ton vaisseau recevra une partie des produits de fissions ce qui fera qu 'il recevra une accélération (accélération au sens vectorielle):

M.dv/dt = Pi.dt (somme sur les i ) où i est un élément du produit de fission

[Aroll]

Bonjour.
Et à si faible distance (300 mètres), il recevra un rayonnement thermique suffisant pour faire fondre sa coque et donc le détruire.
Amicalement, Alain.

[dragounet]

Bonjour.
Et à si faible distance (300 mètres), il recevra un rayonnement thermique suffisant pour faire fondre sa coque et donc le détruire.
Amicalement, Alain.

Malgré l'eau dans la coque ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb72f7dee]

@Dragounet
A 300m de distance vu la puissance de la bombe de un ta coque fondra sous l'effet du rayonnement thermique et de deux il est fort probable que l'eau se vaporise sous l'effet dudit rayonnement et des radiations (d'où explosion de vapeur du fait de l'espace confiné donc aggravation des dégâts)
Donc non ton vaisseau sera bon pour la casse de toute manière.

[Aroll]

Bonjour.

Malgré l'eau dans la coque ?

Oh que oui!!!

Amicalement, Alain

[Gilgamesh]

A 300 m la densité surfacique d'énergie déposée par l'explosion de 18 kt représente 66 MJ.m^-2.

Par ailleurs, en se basant sur les caractéristiques physiques du fer (densité 7,9 masse molaire 56 g/mol, chaleur latente de fusion 13,8 kJ.mol^-1), il faut une densité énergétique de 14 MJ.m^-2 pour faire fondre les 7 mm d'une coque en fer.

Sur cette base là, vaisseau HS. A partir de 700 m seulement il pourrait en théorie préserver sa coque.

a+

[dragounet]

Super Gilgamesh,

merci de cette réponse précise ainsi qu'à ton habitude

C'est une bonne idée l'eau dans la coque pour protéger des rayons cosmiques ?

[Aroll]

A 300 m la densité surfacique d'énergie déposée par l'explosion de 18 kt représente 66 MJ.m^-2.

Par ailleurs, en se basant sur les caractéristiques physiques du fer (densité 7,9 masse molaire 56 g/mol, chaleur latente de fusion 13,8 kJ.mol^-1), il faut une densité énergétique de 14 MJ.m^-2 pour faire fondre les 7 mm d'une coque en fer.

Sur cette base là, vaisseau HS. A partir de 700 m seulement il pourrait en théorie préserver sa coque.

a+

Oui mais c'est limite, et en (sur)chauffant l'eau entre les deux parois de la coque exercera une énorme pression.............

Amicalement, Alain

[inviteb72f7dee]

@Dragounet
Oui c'est une bonne idée mais pas sous forme liquide. De la glace d'eau conviendra mieux (plus de molécules pour faire écran)
Cela étant je pense qu'il faudrait prévoir un système de valves de surpression à cause de la radiolyse de l'eau sous l'effet des rayonnements (ionisants et cosmiques). Ça éviterait la formation de poches d'hydrogène sous pression et donc le risque d'explosion à cause justement de la surpression.
On pourrait cependant récupérer cet H2 pour l'utiliser dans les propulseurs (bien que je crains que la quantité produite soit négligeable par rapport aux besoins)

@Gilgamesh
Là tu parts d'une coque en fer. Mais la coque ne serait-elle pas plus proche de la coque d'un sous-marin ? Dans ce cas la densité énergétique sera peut-être un peu plus grande non ?

PS: J'ai un peu de mal à refaire ton calcul, tu aurais juste la ou équations de bases sous la main par hasard ?
Cordialement Valkyrie

[Aroll]

Super Gilgamesh,

merci de cette réponse précise ainsi qu'à ton habitude

C'est une bonne idée l'eau dans la coque pour protéger des rayons cosmiques ?

Oui, mais trois centimètres, c'est très peu.

Amicalement, Alain

[Gilgamesh]

@Gilgamesh
Là tu parts d'une coque en fer. Mais la coque ne serait-elle pas plus proche de la coque d'un sous-marin ? Dans ce cas la densité énergétique sera peut-être un peu plus grande non ?

PS: J'ai un peu de mal à refaire ton calcul, tu aurais juste la ou équations de bases sous la main par hasard ?
Cordialement Valkyrie

Ce ne sera sans doute pas de l'acier, s'agissant d'un vaisseau spatial. Plutôt un alliage d'aluminium et de magnésium.

Pour le mode de calcul :
1 t TNT = 4,184 GJ (ça correspond à la valeur conventionnelle d'une calorie par gramme)

Cette énergie se dépose sur une coquille de rayon R = 300 m de surface 4piR². Ça te donne la densité surfacique d'énergie. Vu qu'il s'agit de particules rapides, je considère que cette énergie est totalement thermalisée : le vaisseau n'acquiert pas de quantité de mouvement, il chauffe.

Ensuite je calcule quelle énergie il faut apporter par unité de surface pour faire fondre 7 mm de fer à partir de sa densité et de sa chaleur latente massique de fusion.

a+

[Gilgamesh]

C'est une bonne idée l'eau dans la coque pour protéger des rayons cosmiques ?

Oui, le principe est que le rayonnement cosmique est composé de protons essentiellement. Pour freiner un proton, rien ne vaut un autre proton : à chaque choc, il y a equirépartition de la quantité de mouvement, ce qui divise la vitesse du proton incident par deux, tandis qu'en cas de choc avec un noyau plus lourd, le proton incident conserve l'essentiel de sa vitesse.

Donc il faut des matériaux riches en hydrogène : eau, paraffine, polyéthylène...

a+