La NASA teste la voile solaire, un nouveau type de propulsion spatiale

[RSSBot]

La NASA est en pleine période de tests d'un nouveau type de propulsion spatiale : la voile solaire. Cette technologie utilise la pression exercée par les photons sur une grande surface réfléchissante pour fournir une poussée.

Des véhicules spatiaux fonctionnant sur ce principe pourraient se déplacer autour du Soleil sans avoir à emporter du carburant...

Lire l'article : La NASA teste la voile solaire, un nouveau type de propulsion spatiale

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[bardamu]

ll y a un truc que je comprends mal : comment passe-t-on d'une énergie sans masse (énergie des photons) à une énergie cinétique ?
Dans mon esprit, le mécanisme serait : absorption du photon -> ré-émission dans le sens inverse (réflexion) -> "poussée"
Mais est-ce à dire que l'émission d'un photon provoque un mouvement de la masse émettrice ? Une lampe de poche est poussée dans le sens inverse du faisceau ?
Ou bien, s'agit-il d'un autre mécanisme ?

[Baygon_Jaune]

Un photon a certes une masse nulle, mais il possède néanmoins une quantité de mouvement non nulle, égale à h.nu/c ou encore si tu préfères h/lambda.
Donc pour répondre à ta question, oui une lampe de poche subit une poussée ; m'enfin il faut bien avouer que la pression radiative est assez faible

[erreur-404]

C'est super! Je croyais que les recherches sur les voiles solaires étaient abandonnée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[vanos]

Bonsoir,
Les mâts se solidifieraient à -35° dans le froid spatial, mais en pleine lumière solaire il fait au moins +120° alors quid?
Ciao

[bardamu]

Un photon a certes une masse nulle, mais il possède néanmoins une quantité de mouvement non nulle, égale à h.nu/c ou encore si tu préfères h/lambda.
Donc pour répondre à ta question, oui une lampe de poche subit une poussée ; m'enfin il faut bien avouer que la pression radiative est assez faible

Salut,
je crois que j'avais déjà posé la question et que j'avais déjà eu cette réponse...
Mais il y a quelque chose que je dois mal intégrer.
En fait, quelle est la différence essentielle entre l'énergie sous forme de masse et l'énergie électromagnétique ?
Le photon agit sur le champ gravitationnel comme toute forme d'énergie et transmet son impulsion aux corps massifs, en cela il se comporte comme un objet massif.
La seule différence serait qu'il n'a pas d'inertie, c'est-à-dire que sa vitesse ne peut varier ?
Quels sont les comportements proprement "photoniques" ?

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[Yassine88]

comment passe-t-on d'une énergie sans masse (énergie des photons) à une énergie cinétique ?

Le photon a effectivement une masse mais plutot une masse-energie ( Eintein , e=mc² ) ... qui depend , je penes , de sa longueur d'onde ......

Merci de rectifier s'il y a erreur ......

[Baygon_Jaune]

Ce que tu dis est correct ; pour être plus précis, il faudrait dire que le photon n'a pas de masse au repos.
M'enfin bon

[fanascience]

bonjour je viens de m'inscrire je n'ai que 15 ans je suis passioné par les sciences mais il y a quelque chose qui ne va pas dans ton post Baygon_Jaune,Einstein n'a t-il pas dit que rien n'etait d'une immobiliter absolue dons il ne peut pas y avoir de repos je me trompe? ^^

[Baygon_Jaune]

Certes certes, mais je supposes que tu sais que l'énergie cinétique d'un truc est dépendante du référentiel dans lequel tu l'observes ; bein c'est pareil pour la masse (au sens opposé à masse au repos). Ca ne veut pas dire que le truc concerné est absolument immobile quand on parle de masse au repos, note bien.

[bardamu]

Un photon a certes une masse nulle, mais il possède néanmoins une quantité de mouvement non nulle, égale à h.nu/c ou encore si tu préfères h/lambda.
Donc pour répondre à ta question, oui une lampe de poche subit une poussée ; m'enfin il faut bien avouer que la pression radiative est assez faible

Salut,
J'ai trouvé ici http://artemmis.univ-mrs.fr/cybermec...L/photon01.htm , le calcul de l'impulsion transmise.
Si W est l'énergie réelle reçue à la distance D du Soleil par une surface attaquée par des rayons sous l'angle y ( Wo est reçue à la distance Do = 1 UA ). La pression photonique vaut :

Wo et W : flux d'énergie solaire en Watt/m²

J'ai un doute sur leur calcul :
Pour qu'il y ait transmission d'énergie, il faudrait que le photon reflété soit d'une fréquence infèrieure.
E1photon + E1voile = E2voile + E2photon
delta Ev = delta Ep = h nu1 - h2 nu2, avec nu2 < nu1

Mais dans leur calcul, on ne considère que le flux incident et l'angle comme si il s'agissait d'une transmission d'impulsion par un corps massif. L'impulsion transmise ne devrait-elle pas être liée à un changement de fréquence entre photon reçu et photon émis ?

[Coincoin]

Salut,
On peut tout à fait considérer la lumière comme étant constituée de particules dotées d'une impulsion (mais pas massifs pour autant). Cette impulsion dépend de la longueur d'onde. On retrouve bien ainsi la même expression pour la pression de radiation que si on considère la lumière d'un point de vue électromagnétique classique.

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[fanascience]

et bien merci Baygon_Jaune pour ton renseignement

[JPL]

Ca ne veut pas dire que le truc concerné est absolument immobile quand on parle de masse au repos, note bien.

Je m'aventure avec prudence en dehors de mon domaine de compétence (donc pas taper si je dit une bêtise) : ce ne serait pas plus clair en parlant de masse inertielle plutôt que de masse au repos ?

[Lambda0]

L'article parle de tests en laboratoire pour l'instant. Et l'idée des voiles solaires est loin d'être nouvelle. D'un point de vue pratique, il y a déjà eu des essais dans les années 80/90, avec assez peu de succès. Ca peut sembler très simple, une voile solaire, maisaapparemment, le déploiement est une opération très délicate.

Voir le site de l'U3P.
http://www.u3p.net/

Pour ce qui est de la physique de la propulsion, c'est bien l'échange de quantité de mouvement qui compte, d'après la RFD : f = dp/dt
Il est inutile de faire intervenir une masse du photon puisqu'on connait sa quantité de mouvement, dp.
Si le photon est absorbé, dp est la quantité de mouvement du photon (hv/c).
S'il est réfléchi, dp vaut 2 fois la valeur précédente.
Entre les deux, il faut pondérer par le coefficient de réflexion, et éventuellement par un facteur d'inclinaison si on n'est pas en incidence normale.

A+

[Lambda0]

Correction à la nouvelle de Futura :

"La NASA est en pleine période de tests d'un nouveau type de propulsion spatiale : la voile solaire. À l'image des voiliers sur Terre, cette technologie utilise la pression exercée par les particules (photons) des vents solaires sur une grande surface réfléchissante pour fournir une poussée."

Ce n'est pas le vent solaire qui exerce la pression mais la lumière solaire. Le vent solaire est un flux de particules matérielles (protons, électrons, etc.). La contribution du vent solaire à la poussée est négligeable devant la pression de radiations (la poussée photonique proprement dite).

[Futura]

Bien vu; corrigé.

Effectivement le vent solaire est un flot de particules très peu dense qui n'exerce quasiment aucune force sur quoique ce soit.

[Baygon_Jaune]

Ouais enfin bon, c'est quand même la cause de la seconde queue des comètes
Et puis va dire que ça n'exerce quasiment aucune force sur quoi que ce soit aux gens qui conçoivent l'électronique des satellites

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[Yassine88]

salut,

J'ai lu auparavent qu'une sonde ( pour destination : mercure ou venus ...) qui a accidentellement eu ces moteurs coupées en avoisinant le soleil a pu etre poussée par ce vent solaire quelques moment jusqu'as ce que les moteurs ont pu refonctionner ......

ET c'etait bien avan t cela ... ( c'est la premiere fois que ce system a ete vérifié !!

;-P

[TPE voile solaire]

j voudré savoir si kelk1 a des détails sur le déploiement de la voile solaire
merci de bien vouloir me répondre svp

MODÉRATION

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yoda1234.

[azoth]

Bonsoir à tous,

On a une idée des vitesses possibles avec ce procédé ?

[vanos]

On a une idée des vitesses possibles avec ce procédé ?

Bonjour,

Ici il s'agit de vent solaire donc fort rapide. Je ne connais rien à la navigation à la voile dans l'espace mais sur Terre je m'y connais bien et l'allure la plus rapide est "au plus près serré", sur mer on approche la vitesse du vent et sur terre (char à voile) on peut même la dépasser. Dans le vide, on ne dispose ni de dérive ni de roues, ces dernières étant indispensable pour éviter le dérapage alors quid ?

Salut.

[Coincoin]

Salut,
Plus que la vitesse, le problème est l'accélération. La pression de radiation est extrêmement faible, il ne faut pas être pressé...

[azoth]

Re,

Autre façon de présenter la chose: quels voyages sont envisageable par ce procédé ?

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[TPE voile solaire]

Bonjour,
je voudrais savoir si quelqu'un a des renseignement précis sur le fonctionnement et le déploiement de la voile
Car je travalle sur un Travail Personnel Encadrées qui a pour thème la voile solaire
Merci d'avance de bien vouloir me répondre

[lobi]

Bonjour,

Ici il s'agit de vent solaire donc fort rapide. Je ne connais rien à la navigation à la voile dans l'espace mais sur Terre je m'y connais bien et l'allure la plus rapide est "au plus près serré", sur mer on approche la vitesse du vent et sur terre (char à voile) on peut même la dépasser. Dans le vide, on ne dispose ni de dérive ni de roues, ces dernières étant indispensable pour éviter le dérapage alors quid ?

Salut.

Je me permet de réagir, mas je pense que le "près serré" est une des allures les moins rapides au contraire.
La plus rapide étant plutôt "le grand largue".
Et sur mer également, on peut dépasser la vitesse du vent (au près serré justement...).
Concernant la voile dans l'espace, les forces en jeu étant complètement différentes (pas de résistance de l'eau...), je pense que la navigation n'aura vraiment rien à voir.