Propulseurs fusée à antimatière.
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Propulseurs fusée à antimatière.



  1. #1
    Zefram Cochrane

    Propulseurs fusée à antimatière.


    ------

    Bonjour,
    en lisant cet article : http://www.futura-sciences.com/magaz...-record-31709/

    je suis tombé sur le concept d'hélium antiprotonique.

    Question qu'est ce qui empêche de créer un réservoir d'hélium antiprotonique et d'hydrogène liquide puis de créer un propulseur fonctionnant avec comme réaction de base proton + antiproton? et gaz propulsif hélium?

    Qu'est ce que ça donne comme réaction un proton + antiproton?

    Cordialement,
    Zefram

    -----
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  2. #2
    invitef29758b5

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Salut
    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Question qu'est ce qui empêche de créer un réservoir d'hélium antiprotonique
    En quelle matière le réservoirs ?
    Si c' est de la matière "normale" , avec l' antimatière ça va réagir violemment .

  3. #3
    Zefram Cochrane

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Je pensais à un réservoir classique car dans l'hélium antiprotonique, les électrons sont remplacés par des antiprotons.
    En plus l'hélium à l'air de conserver ses propriétés chimiques gaz rare.
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  4. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Bonjour,
    en lisant cet article : http://www.futura-sciences.com/magaz...-record-31709/

    je suis tombé sur le concept d'hélium antiprotonique.

    Question qu'est ce qui empêche de créer un réservoir d'hélium antiprotonique et d'hydrogène liquide puis de créer un propulseur fonctionnant avec comme réaction de base proton + antiproton? et gaz propulsif hélium?

    Qu'est ce que ça donne comme réaction un proton + antiproton?

    Cordialement,
    Zefram
    L'efficacité énergétique extrêmement basse de production de l'antimatière, estimée dans le doc joint (Antimatter Production at a Potential Boundary) à 1,5 .10-9 au CERN, 2.10-8 au FNAL (Fermi National Accelerator Laboratory)

    La stabilité de l'hélium antiprotonique ~ 10 µs

    Avec des atomes d'anti hydrogène, on arrive à des durée max de stockage de 1000 secondes pour environ 300 anti-atomes, avec un dispositif qui occupe des centaines de m2. C'est formidable pour faire de la science, mais on n'est pas du tout dans les ordres de grandeurs qui permettraient leur usage comme carburant.

    source : CERN experiment traps antimatter atoms for 1000 seconds
    Images attachées Images attachées
    Dernière modification par Gilgamesh ; 09/09/2015 à 16h58.
    Parcours Etranges

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Zefram Cochrane

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Qu'est ce qui rend l'hélium antiprotonique instable? que se passe t'il après 10 microsecondes?

    serait il possible de trouver un autre élément antiprotonique plus stable?

    L'avantage si c'était le cas étant de prduire cet élément antiprotonique sur Terre.
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  7. #6
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Qu'est ce qui rend l'hélium antiprotonique instable? que se passe t'il après 10 microsecondes?
    Il y a deux protons dans le noyau et un antiproton en orbite. Du fait du flou quantique irréductible, il existe une certaine probabilité pour que l'anti proton séjourne *dans* le noyau, et boum.

    serait il possible de trouver un autre élément antiprotonique plus stable?
    Oui, l'anti hydrogène (antiproton + positron), qui a une durée de vie infinie. Le problème est alors purement technique. Les pièges magnétiques ont des "fuites" et il est très difficile de conserver longtemps de confinement. Aujourd'hui on dépasse le quart d'heure, c'est déjà pas mal. Il faudrait augmenter cette durée de confinement sûr de 5 ou 6 ordres de grandeur en routine et avec des dispositifs miniaturisés de plusieurs ordres de grandeur également pour que ça devienne jouable comme carburant en astronautique.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 09/09/2015 à 16h57.
    Parcours Etranges

  8. #7
    Zefram Cochrane

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Merci pour les réponses. Serait il possible à ton avis, de piéger les antiprotons entre 2 couches électroniques ( la seconde de l'Argon par exemple)?
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  9. #8
    WizardOfLinn

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Je suppose que si on pouvait maintenir l'antiproton dans un état très excité (Rydberg), la durée de vie en serait augmentée.
    Celà a bien été observé avec le positronium (un atome e+e-), et ça se comprend assez bien intuitivement : les particules étant plus éloignées, la probabilité d'interaction et d'annihilation décroit.

  10. #9
    pm42

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Il faudrait augmenter cette durée de confinement sûr de 5 ou 6 ordres de grandeur en routine et avec des dispositifs miniaturisés de plusieurs ordres de grandeur également pour que ça devienne jouable comme carburant en astronautique.
    Et savoir produire en masse et faire un mécanisme de confinement à la fiabilité totale en usage réel vu l'impact d'une fuite.
    Comment fabrique t'on, transporte t'on l'antimatière et éventuellement, comment la charge t'on dans le vaisseau qu'elle est supposée propulsée ? Peut on envisager de le faire sur Terre ?

  11. #10
    Zefram Cochrane

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Citation Envoyé par WizardOfLinn Voir le message
    Je suppose que si on pouvait maintenir l'antiproton dans un état très excité (Rydberg), la durée de vie en serait augmentée.
    Celà a bien été observé avec le positronium (un atome e+e-), et ça se comprend assez bien intuitivement : les particules étant plus éloignées, la probabilité d'interaction et d'annihilation décroit.
    Bonjour, ce sera inadéquat, à mon avis, pour le voyage spatial puisqu'il faudrait augmenter me semble t'il le volume du réservoir.

    L'idée initiale est trouver un élément antiprotonique, ou une molécule dans laquelle on pourrait remplacer un ou plusieurs électrons par des antiprotons.
    Dans la chambre de réaction, on ioniserait l'élément pour libérer l'antiproton et on bombarde le tout avec des protons pour avoir la réaction matière-antimatière.

    Cordialement,
    Zefram
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  12. #11
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    Et savoir produire en masse et faire un mécanisme de confinement à la fiabilité totale en usage réel vu l'impact d'une fuite.
    Comment fabrique t'on, transporte t'on l'antimatière et éventuellement, comment la charge t'on dans le vaisseau qu'elle est supposée propulsée ? Peut on envisager de le faire sur Terre ?
    Oui, voilà. Et le problème de base, à mon sens c'est que le seul gain intéressant se joue sur l'impulsion spécifique théorique du carburant. En pratique, si la masse nécessaire au confinement est seulement de 10 fois celle du carburant d'anti matière lui même, l'impulsion spécifique réelle n'est pas meilleure que celle d'un carburant de fusion. Or la fusion a pour elle, en plus, d'être une source d'énergie, pas simplement un moyen de stockage qui ne se remplit qu'au prix de pertes gigantesques. Donc je ne crois pas du tout en l'avenir de l'antimatière en astronautique, sauf peut être comme "allumette" dans un vaisseau à fusion ou fission.
    Parcours Etranges

  13. #12
    WizardOfLinn

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Bonjour, ce sera inadéquat, à mon avis, pour le voyage spatial puisqu'il faudrait augmenter me semble t'il le volume du réservoir.

    L'idée initiale est trouver un élément antiprotonique, ou une molécule dans laquelle on pourrait remplacer un ou plusieurs électrons par des antiprotons.
    Dans la chambre de réaction, on ioniserait l'élément pour libérer l'antiproton et on bombarde le tout avec des protons pour avoir la réaction matière-antimatière.

    Cordialement,
    Zefram
    Je ne vois pas bien l'intérêt de ioniser et d'avoir un réservoir d'hydrogène additionnel, alors qu'il suffirait de laisser l'antiproton interagir avec un proton du noyau d'hélium pour libérer l'énergie (ce qui dans le cas d'un atome de Rydberg revient à rompre les conditions maintenant l'antiproton à un niveau élevé, pour le laisser revenir à son état fondamental, où il interagit en quelques µs avec un proton du noyau).

  14. #13
    Zefram Cochrane

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Pas bête ça.
    Il suffirait d'ouvrir une vanne et d'attendre que la réaction se fasse.

    Puisque le réservoir contiendrait de l'hélium liquide. Sais ton comment ce comporte un hélium antiprotonique à cette température?

    Peut être que d'autres éléments comme le Lithium antiprotonique seraient plus sûr pour servir de combustible?
    Dernière modification par Zefram Cochrane ; 10/09/2015 à 10h55.
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  15. #14
    WizardOfLinn

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Sous forme de cristaux de dilithium, oui, ce serait pas mal

  16. #15
    Zefram Cochrane

    Re : Propulseurs fusée à antimatière.

    Sous forme de cristaux j'ai un doute

    Mais sous forme de gaz de dilithium comprimé et maintenu à basse température?
    https://en.wikipedia.org/wiki/Dilithium
    Dernière modification par Zefram Cochrane ; 10/09/2015 à 11h30.
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

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