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Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?



  1. #1
    IamKazuya

    Lightbulb Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Je me suis toujours demandé pourquoi il fallait de si grosses fusées remplies d'autant de carburant pour aller dans l'espace. Pourquoi un simple avion à réaction ne peut pas y parvenir ?
    Par ce que jusqu'à preuve du contraire, la fusée doit supporter le poids de son propre carburant alors pourquoi en prendre autant ?
    Merci de m'éclairer à ce sujet

    -----


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  3. #2
    calculair

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    bonjour,

    les avions ,même à reaction, qui utilisent l'air pour avoir l'oxygène pour assurer le fonctionnement du moteur, ne sont pas capables d'aller dans l'espace là ou il n'y a pas d'air.

    Il faut utiliser un moteur fusée qui emporte dans ces reservoirs l'oxygène pour assurer le fonctionnement du moteur.

    Enfin pour quitter la terre ou du moins pour s'echapper à son attraction, il faut atteindre une vitesse suffisante. Pour ce faire, il faut d'aprés la conservation de la quantité de mouvement ejecter une masse suffisante de gaz par la tuyère à une vitesse d'ejection elevée pour atteindre cette fameuse vitesse de libération

    Âprés c'est un bilan à faire entre la masse utile, la masse de la structure de la fusée et la masse de carburant necessaire.... Quand tu fais ce bilan on arrive vite à de gros machin......
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  4. #3
    danyvio

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    bonjour,

    les avions ,même à reaction, qui utilisent l'air pour avoir l'oxygène pour assurer le fonctionnement du moteur, ne sont pas capables d'aller dans l'espace là ou il n'y a pas d'air.

    Il faut utiliser un moteur fusée qui emporte dans ces reservoirs l'oxygène pour assurer le fonctionnement du moteur.

    Enfin pour quitter la terre ou du moins pour s'echapper à son attraction, il faut atteindre une vitesse suffisante. Pour ce faire, il faut d'aprés la conservation de la quantité de mouvement ejecter une masse suffisante de gaz par la tuyère à une vitesse d'ejection elevée pour atteindre cette fameuse vitesse de libération

    Âprés c'est un bilan à faire entre la masse utile, la masse de la structure de la fusée et la masse de carburant necessaire.... Quand tu fais ce bilan on arrive vite à de gros machin......
    Ce que tu dis est pertinent, à une nuance près : ce qu'on appelle communément "vitesse de libération" est la vitesse qu'un projectile lancé depuis la Terre devrait atteindre "instantanément" ou presque pour se libérer de l'attraction terrestre sans autre consommation d'énergie. C'est arithmétiquement la vitesse théorique d'un objet venant de l'infini et tombant sur Terre (en ignorant les autres attractions, l'atmosphère..).

    Par ailleurs, effectivement, une bonne partie du carburant sert à entrainer ... le carburant. Les fusées à plusieurs étages permettent d'abandonner en route les énormes containers devenus vides de carburant, et donc d'allléger la structure globale restante.
    On trouve des chercheurs qui cherchent ; on cherche des chercheurs qui trouvent !

  5. #4
    calculair

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bonjour,

    Tu as parfaitement raison, il y a une vitesse de liberation pour chaque altitude, mais si tu veux arrêter les moteurs et continuer ta course infinie dans l'espace, il faut atteindre la vitesse de liberation au point ou tu te trouves, si non il faut toujours faire fonctionner les moteurs et donc avoir pris au depart la masse de carburant adequat, même si tu as une structure à etages qui permet d'optimiser la masse inerte de la fusée.

    L'optimisation globale est un serieux travail technologique et depend du cahier des charges de la mission
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  6. #5
    predigny

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Si les bases de lancement étaient à 8000m d'altitude, on gagnerait l'énergie potentielle qui est nécessaire pour faire monter le poids de la fusée jusqu'à cette altitude, et même d'avantage puisque que la fusée au décollage pourrait alors être moins lourde. Y sont pas futés ces américains de ne pas y avoir pensé !

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

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Merci pour vos réponses

    Si les bases de lancement étaient à 8000m d'altitude, on gagnerait l'énergie potentielle qui est nécessaire pour faire monter le poids de la fusée jusqu'à cette altitude, et même d'avantage puisque que la fusée au décollage pourrait alors être moins lourde. Y sont pas futés ces américains de ne pas y avoir pensé !
    Si les bases de lancement son situées en bord de mer c'est pour éviter que les débris ne retombent sur la population.

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  10. #7
    b@z66

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par predigny Voir le message
    Si les bases de lancement étaient à 8000m d'altitude, on gagnerait l'énergie potentielle qui est nécessaire pour faire monter le poids de la fusée jusqu'à cette altitude, et même d'avantage puisque que la fusée au décollage pourrait alors être moins lourde. Y sont pas futés ces américains de ne pas y avoir pensé !
    En même temps, pour aller construire une base de lancement sous les Tropiques au lieu de sur l'Everest, d'autres paramètres doivent être pris en compte sans tenir compte déjà du simple aspect géopolitique.
    La curiosité est un très beau défaut.

  11. #8
    triall

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bonjour
    Plus qu'à rajouter le fait qu'à l équateur la rotation de la Terre facilite le lancement (c'est pour ça que les fusées filent vers l'Est au décollage), il faudrait trouver une montagne de 8000m près de l'équateur ...
    Il ya aussi les solutions de cables accrochés entre la Terre et un satellite (la Lune tant qu'on y est !),... plus qu'à se satelliser façon ascenseur !
    1max2mov

  12. #9
    predigny

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par IamKazuya Voir le message
    ...
    Si les bases de lancement son situées en bord de mer c'est pour éviter que les débris ne retombent sur la population.
    Il y a certainement moins de monde aux alentours du Mont Everest que vers le cap Kenedy.
    Il est vrai que plus une base de lancement est proche de l'équateur, plus on profite de la vitesse de rotation de la terre mais l'Everest est à la même latitude que la Floride.
    Pour les problèmes Géopolitiques, les américains ont leurs méthodes pour régler ce détail...

  13. #10
    tempsreel1

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Bonjour

    Il ya aussi les solutions de cables accrochés entre la Terre et un satellite (la Lune tant qu'on y est !),... plus qu'à se satelliser façon ascenseur !
    euh ... physiquement ça marcherait mais le materiau du cable n'est pas encore trouvé. Quant à la lune , ce serait plutot à partir d'elle qu'on accrocherait des ascenseurs

  14. #11
    verdifre

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    bonjour,
    on peut rajouter a cela qu'au niveau de l'équateur la gravité à tendance à être un peu plus faible.
    plutôt inférieure à 9.80, 0.1% c'est toujours bon à prendre aussi
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  15. #12
    chatelot16

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    bien sur l'equateur a kourou c'est mieux que la floride ou la russie

    une haute montagne proche de l'equateur serait encore mieux que kourou en guyane

    l'hymalaya est loin de l'equateur : je ne suis pas sur que sa haute altitude compense son ecart avec l'equateur : que ceux qui savent fasse le calcul

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  17. #13
    verdifre

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    bonjour,
    il reste le kilimanjaro, proche de l'équateur et une altitude interessante
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  18. #14
    calculair

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bonjour,

    Faisons une reunion internationale pour construire une base de lancement de fusée pour l'exploration de l'univers.

    Qui veut defendre le site le mieux approprié pour minimiser le cout carburant du lancement.

    Kilimanjaro ou le sommet de Everest,

    La conference CSMLF,( Conference pour le Site Mondial de Lancement de Fusées ) est ouverte.

    Qui fait une contribution argumentée.....
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #15
    zakariamazigh

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bah il faut contrer la pesanteur c a d transformer l'énergie cinétique « générer par la combustion des carburants » des vaisseau en énergie potentiel.
    Pour calculer l'énergie nécessaire pour déplacer une masse de la surface de la terre vers l'espace il suffit d'avoir la fonction qui donne le changement de "g" avec l'altitude est en suite il faut intégré par rapport a l’altitude jusqu’a une altitude ou « g » est négligeable .
    Enfin je crois.
    Dernière modification par zakariamazigh ; 13/09/2009 à 02h38. Motif: faute

  20. #16
    mc222

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Salut:



    Le travaile totale est égual à la somme des forces fois la distance H, R est le Rayon terrestre sur le site désiré+ la hauteur depuis laquelle on lance la fusée, a est l'altitude à laquelle se trouve la fusée.

  21. #17
    chatelot16

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par IamKazuya Voir le message
    Je me suis toujours demandé pourquoi il fallait de si grosses fusées remplies d'autant de carburant pour aller dans l'espace. Pourquoi un simple avion à réaction ne peut pas y parvenir ?
    Par ce que jusqu'à preuve du contraire, la fusée doit supporter le poids de son propre carburant alors pourquoi en prendre autant ?
    Merci de m'éclairer à ce sujet
    exactement un avion pourait servir de premier etage a une fusée

    le gain energetique serait evident : l'avion montera a 10000 metre d'altitude , mais combien de carburant cela economisera ?

    combien de carburant la fusé consomme pour aller a 10000metre ? si c'est la moitié de sont carburant l'avion consomera beucoup moins mais devra porter une fusée juste moitié moins grosse que les fusée actuelle ! estce possible de faire un avion aussi gros ?

    mais j'ai peur que la proportion de carburant consommé par la fusée pour aller a 10000 metre soit plus faible : l'avion devra porter une fusée presque aussi lourde que les fusée actuelle

    l'avantage du premier etage avion serait de partir de n'importe ou et de porter la fusé le plus haut possible exactement a l'equateur , avec la vitesse de l'avion en plus de la vitesse de la terre

    ce premier etage avion serait 100% reutilisable donc un avantage ecologique enorme

  22. #18
    triall

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Pour mc222 On a F=Gmm'/d² une primitive par rapport à d est -Gmm'/d
    La différence d'énergie potentielle entre 2 masses m et m' situés à d1 et d2 est donc E=-Gmm'/d1 +Gmm'/d2 non ?
    Cordialy
    1max2mov

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  24. #19
    skmhgqsngterghreyuoe

    Cool Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bonsoir a tous,

    pourquoi ne pas créer une montagne de 150km d'altitude on aurait plus qu'a sauté dans l'espace? on ne sait pas quoi faire de nos déchet j'ai trouvé la solution!

  25. #20
    calculair

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par skmhgqsngterghreyuoe Voir le message
    Bonsoir a tous,

    pourquoi ne pas créer une montagne de 150km d'altitude on aurait plus qu'a sauté dans l'espace? on ne sait pas quoi faire de nos déchet j'ai trouvé la solution!
    Bonjour,**

    C'est une idée, il faut aussi creer la route pour que les camions puissent monter de cette montagne. Je pense que vue ml'altitude il faut prevoir l'oxygène pour le moteur, a moins que cla soit un camion electrique!!!, mais attention au poids des batteries.

    De toute façon il faut combatre sur 150 km les forces de gravitation qui attirent la charge vers le bas
    Au sommet il faudra lancer le chargement suffisamment vite pour qu'il ne retombe pas....

    On ne devrait pas être trop loin d'un bilan energetique d'une fusée, sans compter ce que l'on va depenser pour construire cette super montagne.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  26. #21
    Gilgamesh

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par IamKazuya Voir le message
    Je me suis toujours demandé pourquoi il fallait de si grosses fusées remplies d'autant de carburant pour aller dans l'espace. Pourquoi un simple avion à réaction ne peut pas y parvenir ?
    Par ce que jusqu'à preuve du contraire, la fusée doit supporter le poids de son propre carburant alors pourquoi en prendre autant ?
    Merci de m'éclairer à ce sujet
    Aller dans l'espace est relativement facile. L'espace commence conventionnellement à environ 100 km d'altitude. Il suffit de grimper avec un réacteur (air + kérozène) puis, quand il n'y a plus assez d'air, d'enclencher un moteur fusée assez modeste pour faire le reste du trajet. Le moteur-fusée s'éteint, on continue sur sa lancée et si on a bien calculé son coup, on arrive en haut de trajectoire dans l'espace, cad au dela des 100 km...

    Mais à vitesse nulle...

    Ce qui est compliqué n'est pas d'aller dans l'espace mais d'y rester. Or pour y rester, il faut qu'en l'absence de propulsion, en chute libre, donc, la vitesse horizontale (tangente au globe) fasse que l'on retombe "derrière l'horizon" c'est à dire que la chute libre épouse la rotondité de la Terre.

    Cela s'obtient en propulsant le mobile à la "première vitesse cosmique"



    avec G la cte de gravité
    M la masse de la Terre
    R la distance au centre de gravité de la Terre

    Or v ~ 7,9 km/s. C'est beaucoup

    Et c'est l'atteinte de cette vitesse horizontale qui mobilise l'essentiel de la dépense énergétique d'une fusée.

    a+
    Parcours Etranges

  27. #22
    mc222

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    y a pas un deux dans l'équation? un ptit 2, qui rappel l'énergie cinétique, il me semble.

  28. #23
    Gilgamesh

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par mc222 Voir le message
    y a pas un deux dans l'équation? un ptit 2, qui rappel l'énergie cinétique, il me semble.
    Le facteur 2 (sous la racine) c'est pour la "deuxième vitesse cosmique", c'est à dire la vitesse de libération .

    D'où tu tire cette très jolie relation:



    7,9 km/s * 1,414... ~ 11,2 km/s

    a+
    Parcours Etranges

  29. #24
    f6bes

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bjr à tous,
    Pourtant la solution est simple!
    Mais bien sur on étouffe les génies méconnus une nouvelle fois .
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...a_catapult.jpg
    A+
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

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  31. #25
    skmhgqsngterghreyuoe

    Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    pourquoi ne pas installer des rails pour un train électrique pour gravir cette montagne! un train dans l'espace, plus de contrainte de poids!

  32. #26
    evrardo

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Bonjour, je réveille un vieux vieux sujet qui dormait bien tranquille.
    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Tu as parfaitement raison, il y a une vitesse de liberation pour chaque altitude, mais si tu veux arrêter les moteurs et continuer ta course infinie dans l'espace, il faut atteindre la vitesse de liberation au point ou tu te trouves, si non il faut toujours faire fonctionner les moteurs et donc avoir pris au depart la masse de carburant adequat, même si tu as une structure à etages qui permet d'optimiser la masse inerte de la fusée.
    Dans l'espace, il n'y a pas d'air, donc pas de frottements, à partir de 150 km environ.
    Pourquoi est ce qu'on ne pourrait pas faire monter une fusée avec une vitesse de 11,2 km/sec jusqu'à cette altitude, ensuite la fusée continuerait avec sa vitesse acquise.Elle n'aurait plus besoin de carburant.
    Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.

  33. #27
    mach3

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Ben c'est a peu prés ce qu'on fait en fait...

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  34. #28
    evrardo

    Re : Pourquoi faut il autant d'énergie pour aller dans l'espace ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Ben c'est a peu prés ce qu'on fait en fait...

    m@ch3
    Bon, ok, Je sors
    Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.

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