Energie nécessaire à un vaisseau spatial

[Jeff Hawke]

p´têt qu´on devrait plus dire s´envoyer au 7ème ciel mais allez à la prochaine galaxie:be:

Les galaxies sont dans le même plan de réalité qu'ici, le premier ciel en quelque sorte...

 

Le septième est bien plus loin, ailleurs... dans une autre région de réalité.

[CATLUC]

je ne pensais pas à cela mais j'ai rien contre !! :D

 

Et une de plus une.

De toute façon on peut monter au 7ème ciel tout en regardant des galaxies.

Sur cette pensée philosophique bonne journée.

Luc.

[schnucki]

faut pas non plus être prétentieux

le 7ème suffira

 

Une fois, ma partenaire de cette époque m´a dit, " je ne sais plus ou je suis "; la je pense qu´elle avait déjà du dépasser le 7eme, p´têt déjà en route vers un autre système solaire.:D:D

[Leimury]

A Smith

 

Tu as raison , il faut freiner... et ça double le problème

c'est pour cela que je parlais d'un facteur 10 dans ces calculs.

 

Il y a un autre énorme probléme, l'évacuation de la chaleur....

 

Comme notre vaisseau a besoin de 10^21 à 10^22 joules et qu'une bonne partie de cette énergie n'est pas transformée en mouvement mais en chaleur , il faudrait donc des radiateurs pour évacuer cette énergie qui péseraient de l'ordre de 10 à 100 milliards de tonnes.... et ce pour un vaisseau de 5000 tonnes...

 

Ca dépend du rendement.

Sur l'ISS, ça doit être bien pratique pour récupérer de la chaleur dont on a besoin dans le vaisseau.

 

Si on se sert de combustible pour ensuite pouvoir utiliser les ressources de l'espace (vent solaire, sources magnétiques fortes, attraction, cinétique d'un corps errant qui nous arrange...), ça change un peu la donne.

 

Bon ciel

[schnucki]

Les galaxies sont dans le même plan de réalité qu'ici, le premier ciel en quelque sorte...

 

Le septième est bien plus loin, ailleurs... dans une autre région de réalité.

 

OUAIS en fait le 7eme est en dessous du premier, et dans un monde parallèle mais pas un univers parallèle et on en redescend aussitôt, allez comprendre la physique vous.

[spacelek]

Salut à tous

 

Imaginons que dans quelques dizaines-centaines d’années , on veuille aller voir ce qui se passe du côté de proxima du centaure

 

Pour ça il faut un vaisseau spatial…

 

On va considérer un vaisseau de taille moyenne , à peu prés équivalent à une frégate militaire, ç a dire 5000 tonnes ou 5 millions de kg

 

Et pour que le voyage ne prenne pas 50 générations , un vitesse de 10% de la vitesse de la lumière soit 30000 km/s soit 30 000 000 m/s

 

Un petit calcul, niveau classe de première permet de calculer l’énergie cinétique de ce vaisseau soit E=1/2mv2 = ½* 5 000 000 * 30 000 000 * 30 000 000 = 2.25 * 10^21 joules

 

Il faut donc fournir au vaisseau spatial, un minimum de 2.25*10^21 joules d’énergie pour l’amener à cette vitesse là… en partant du principe que toute l’energie produite par les moteurs est transformée en energie cinétique

 

Les Joules ne disent pas grand-chose à beaucoup de monde , on va donc parler en tonne équivalent pètrole (TEP)

 

Une TEP est égal à 4.2 *10^10 joules

 

Comme il faut 2.25*10^10 joules d’energie … si on divise par une TEP , il faut 50 milliards de tonne de pétrole … à 50 $ le baril , ça fait 20 000 milliards de dollars

 

On peut faire le même calcul en prenant le prix du KWH en sortie d’une centrale nucléaire et on reste dans les mêmes ordres de grandeurs

 

Le PNB annuel de la terre est de 60 000 milliards de dollars

 

Le cout de l’énergie nécessaire pour un vaisseau pas trop grand (5000 tonnes) et qui va pas très vite (0.1c) est donc du niveau du PNB de la planète.

 

On peut pinailler sur les calculs … rendement du moteur , effet relativiste , cout de la construction , arrondis à la louche.. mais les calculs sont exacts à un facteur 10 prés çad 10^21 à 10^22 joules

 

Est-ce que cela prouve qu’un voyage humain hors du système solaire ne sera jamais possible… du moins à quelques dizaines-centaines d’années dans le futur…

 

certains astrophisiciens disent qu il existe peut etre des raccourcis dans l espace les fameux trous de vers on peut rever!

[Astrild]

Jeffito, si ce n'est déjà fait je te recommande la lecture du livre de Nicolas Prantzos "Voyages dans le futur" paru dans la collection science ouverte au Seuil.

La capacité pour l'humanité de sortir de la terre y est examinée uniquement sous l'angle des bilans énergie/matière première.

Il tient exactement ton raisonnement sans passer de l'énergie au coup ce qui est inutile car il suffi de raisonner sur la disponibilité de la ressource. En effet si l'humanité consacre 10^21 joules à ce voyage, elle ne les auras pas pour le reste c'est à dire vivre.

Il donne plein d'autres exemples. On se rend bien compte qu'avec notre physique, cela ne sera pas facile.

Cela remet les pieds sur terre si j'ose dire, et cela casse aussi pas mal de rêves.

[Bounet]

En plus qu'ils n'existent probablement pas.

 

L'équation de Drake nous dit pourtant le contraire, non ?

Par ailleurs, les résultats de cette équation pourraient certainement être affinés par les connaissances actuelles ?

 

Bounet.

[Jeff Hawke]

L'équation de Drake nous dit pourtant le contraire, non ?

 

La seule chose vraiment certaine que nous dit l'équation de Drake, c'est qu'il existe au moins une forme de vie dans l'univers, avec un niveau d'intelligence capable de pondre des équations de Drake...

[Estonius]

Sait-on calculer l'énergie necessaire au freinage ?

[xanax]

ne pas oublier que si on veux rester de facon très prolongé dans l'espace, il faudra que le vaisseau fasse centrifugeuse pour avoir de la gravité dedans permanente, sinon tes os éclaterons tu n'aura a peine pas dépassé saturne . il faut pouvoir maitrisé l'espace temps. le voyage en lui même es impossible dans le temps qu'il faudrait même si tu te déplacé a la vitesse de la lumiere, la premiere etoile es impossible a atteindre avant ta mort. c'est pour ca que si E.T existe soit c'est un mega cyborg soit il traverse l'espace et le temps par trou de ver.

[YAC5]

...C'est pas demain la veille qu'on va quitter le système solaire !

 

Bonjour,

 

A ma connaissance deux sondes pionneer l'ont déjà fait et suivent une trajectoire zarbie dans l'espace interstellaire !

 

Cette discussion intéressante existe et continue depuis que l'homme réfléchit sur la pluralité des mondes.

 

Cyrano pensait s'élever avec de la rosée ou des piafs. Evidemment ça nous fait rire mais dans quelques siècles d'ici est-ce que ce discour sera le même ?

 

Pour faire plus court, si l'on envisage une propultion par réaction il faut augmenter l'impulsion spécifique. Le top c'est donc la fusée photonique. Refaites votre calcul avec une charge de matière et d'anti-matière et ça va beaucoup mieux. N'oubliez-pas dans vos calculs que lors du freinage vous avez évacué pas mal de matos et que vous aurez moins d'énergie à trouver.

 

Maintenant on peut envisager un autre mode de propulsion qui utiliserait la courbure de l'espace (lorsqu'on saura la manipuler). On imagine alors un engin qui pratiquerait le surf sur une vague gravitationnelle.

C'est pas chouettos comme idée ?

 

YAC5

[Thierry Legault]

Bonjour,

Pour faire plus court, si l'on envisage une propultion par réaction il faut augmenter l'impulsion spécifique. Le top c'est donc la fusée photonique. Refaites votre calcul avec une charge de matière et d'anti-matière et ça va beaucoup mieux.

 

oui sauf que l'anti-matière, il a fallu la produire, donc là aussi il a fallu à un moment donné disposer d'une quantité d'énergie colossale. D'une manière ou d'une autre, avant de consommer de l'énergie il faut la produire (même si c'est par décomposition de matière organique => pétrole). C'est comme les voitures électriques, c'est super mais il faut produire l'électricité, et de préférence pas à partir de pétrole ou de gaz, sinon le bilan global est négatif par rapport au moteur à explosion

[YAC5]

oui sauf que l'anti-matière, il a fallu la produire, donc là aussi il a fallu à un moment donné disposer d'une quantité d'énergie colossale....

 

Bien sûr.

Mais Cyrano ne connaissait pas l'énergie nucléaire.

Il semble me souvenir que Frank Drake classait les civilisations par consommation d'énergie. On est loin de la civilisation interstellaire mais dès que l'on aura la fusion facile et pas cher ça sera envisageable.

La fission est déjà moins chère et plus écolo que le carbone fossile

(Je vous dis pas les réactions des écolos )

 

Cdt

YAC5

[Leimury]

Bonjour,

 

 

Tout système de transport n'est pas forcément à propulsion autonome.

 

Dans l'espace avec la précision des trajectoires sans fluides perturbateur et les masses dont le mouvement est prévisible, y'a tout de même quelque chose à faire.

Sans compter les divers rayonnements comme l'énergie solaire en bien plus grande quantité que sur un toit de villa.

 

Des delta de température entre ombre et lumière qui représentent aussi une énergie rien que sur un vaisseau.

On a besoin de freiner pour arriver quelque part; ce quelque part dispose d'une masse et d'une énorme énergie.

 

On a besoin d'accelerer beaucoup et d'avoir un vaisseau vraiment lourd pour des êtres vivants sujets au vieillissement, aux tensions nerveuses et à certains besoins vitaux.

Avec des machines, moins de problèmes.

 

Bon ciel

[Estonius]

Bonjour,

 

A ma connaissance deux sondes pionneer l'ont déjà fait et suivent une trajectoire zarbie dans l'espace interstellaire !

 

Exact mais a quelle vitesse ?

Lancé en 1977 les deux sondes voyagers avaient atteint les 100 UA en 2006.

Donc 1 uA tous les 0,3 ans

Sachant que Proxima du centaure est à 4,34 AL du soleil (ce qui traduit en UA équivaut à 274466 UA elle arriverait là bas dans 91 000 ans et des bananes...

 

 

Maintenant on peut envisager un autre mode de propulsion qui utiliserait la courbure de l'espace (lorsqu'on saura la manipuler). On imagine alors un engin qui pratiquerait le surf sur une vague gravitationnelle.

C'est pas chouettos comme idée ?

 

YAC5

 

oui c'est chouette, mais c'est de la SF

[Thierry Legault]

Bien sûr.

On est loin de la civilisation interstellaire mais dès que l'on aura la fusion facile et pas cher ça sera envisageable.

 

si on l'a un jour...ça fait 40 ans que j'en entends parler, mais ça n'a guère progressé depuis. On ne l'aura peut-être jamais, il n'est pas exclu du tout que l'on bute sur un mur technologique. Comme pour les avions : même si l'électronique et l'informatique ont fait son apparition à bord et s'il y a eu des progrès côté confort, sécurité et consommation, un Boeing 707 des années 50 emporte le même nombre de passagers, vole à la même vitesse et à la même altitude qu'un A320, et à une certaine distance on a même du mal à les différencier. On est bien loin des ailes volantes qu'on nous annonçait dans les années 70, et je ne parle pas des vacances dans l'espace qui nous étaient promises pour l'an 2000 : la réalité, c'est que l'espace (autre mur technologique ?) est toujours aussi dangereux, compliqué et coûteux, que la navette va être arrêtée sans remplacement immédiat et et que les futures missions habitées vers la Lune ou vers Mars se prennent 10 ans de retard tous les 10 ans...

 

Je serais curieux de connaître la quantité de deutérium dont il faudrait disposer pour produire par fusion l'énergie calculée au début de ce fil

[YAC5]

...Tout système de transport n'est pas forcément à propulsion autonome....

 

J'aime beaucoup votre illustration qui rappelle en effet qu'un vaisseau est soumis aux éléments extérieurs alors qu'un véhicule automobile se meut par lui-même.

Les fusées sont automobiles alors qu'un engin poussé par le vent solaire est un vaisseau.

 

...

On a besoin d'accelerer beaucoup et d'avoir un vaisseau vraiment lourd pour des êtres vivants sujets au vieillissement, aux tensions nerveuses et à certains besoins vitaux.

Avec des machines, moins de problèmes.

 

Vi !

Ceci étant la machine n'est pas un but en soi et l'homme est et restera irremplaçable. Faut faire avec ses faiblesses.

YAC5

[YAC5]

...Exact mais a quelle vitesse ?

...

 

Il y a un début à tout.

Rappelez-vous Colomb, le pauvre gars ! Si on lui avait parlé de Concorde il n'aurait même pas compris. Il n'y a que 500 ans.

 

L'astronautique à 10 fois moins de bouteille. L'aéronautique 5 fois moins. A la louche et en parlant d'un grand voyage car l'antiquité connaissait la navigation et avec les égytiens on va taper dans les 4 millénaires, au moinsse !

 

Perso je suis optimiste

YAC5

[YAC5]

si on l'a un jour...ça fait 40 ans que j'en entends parler, mais ça n'a guère progressé depuis. ...

Faut pas trop charrier quand même. Les filières inertielles et de confinement sont en plein développement. C'est pas de la tarte et les défis technos sont importants. Plein de retombées techno en sont sous-produites car vous n'ignorez pas : les contrainte de température, la connaissance des plasmas, de leur propriétés, de leur production, de leur entretien, des matériaux nécessaires, des asservissements de pointe, etc, etc.

A commencer par l'astro, tout le monde en profite : matériaux réfractaires, moteurs à plasma, champs forts, électronique de pointe, ...

 

... un Boeing 707 des années 50 emporte le même nombre de passagers, vole à la même vitesse et à la même altitude qu'un A320, et à une certaine distance on a même du mal à les différencier.

...

Allez je ne le repèterai à personne ...

Parlons démocratisation et transport de masse et ce n'est plus la même chanson.

 

... On est bien loin des ailes volantes qu'on nous annonçait dans les années 70, ...

Vive le A380 !

 

... et je ne parle pas des vacances dans l'espace qui nous étaient promises pour l'an 2000 : la réalité, c'est que l'espace (autre mur technologique ?) est toujours aussi dangereux, compliqué et coûteux, que la navette va être arrêtée sans remplacement immédiat et et que les futures missions habitées vers la Lune ou vers Mars se prennent 10 ans de retard tous les 10 ans...

Eh oui ; on s'habitue aux prouesses hein ! et on voudrait que ça continue.

Allez courage : les premières sociétés privées proposent des voyages sub-orbitaux. Encore 50 ou 100 ans et l'espace sera démocratisé.

Un peu d'optimisme que diable !

 

... Je serais curieux de connaître la quantité de deutérium dont il faudrait disposer pour produire par fusion l'énergie calculée au début de ce fil

Le rendement de la fusion type stellaire est de 4% de la masse convertie en énergie (E=0,04mc²).

Sauf erreur de calcul de ma part, une tonne suffira à produire les 3,610^21 joules réclâmés par notre vedette de 5000 tonnes

 

Cdt

YAC5

[jarnicoton]

Ne blaguons pas : un avion de ligne à réaction actuel boit environ 2 fois moins au kilomètre-passager qu'un de première génération comme le 707 initial.

 

Rendement de fusion le meilleur moindre que 0,01 mc². C'est à peu près ce qu'on obtient en passant de l'hydogène au fer, le noyau le plus lié.

[Thierry Legault]

Ne blaguons pas : un avion de ligne à réaction actuel boit environ 2 fois moins au kilomètre-passager qu'un de première génération comme le 707 initial.

 

et alors ??? En 50 ans, quel progrès fabuleux ! Ressortez les magazines des années 50, 60 ou même 70, pour voir si, pour le début du 21ème siècle, on nous promettait des vacances en orbite pour Mr tout le monde, ou simplement une consommation divisée par deux. Comme ça, juste pour "blaguer"

 

Je répète ce que j'ai dit : le fait est qu'aujourd'hui, les avions de ligne ne volent ni plus haut, ni plus vite que ceux d'il y a 50 ans. Et l'A380, même s'il emporte plus de passagers, ne fait pas exception à la règle. Il n'a même pas inventé l'avion à deux ponts, innovation du 747 conçu dans les années 60.

 

Croire que le progrès technologique est illimité c'est comme croire que la croissance de la bourse est illimitée aussi. Il y en a qui ont essayé...ils ont eu des problèmes

[hysot]

Je ne serais pas si catégorique il y a eu pas mal de progrès. Comparer un 707 à un A320 c'est comparé un quadriréacteur à un biréacteur c'est à dire qu'on arrive à faire pareil mais avec moins de réacteur, donc en consommant moins (sans compter l'avance technologique du réacteur (moins bruyant, moins polluant, plus facile d'entretien)). Ce qui est pas mal si on rapporte cette avancé technologique à l'espace, pouvoir emmener quasiment la même chose (charge, astronaute) mais en consommant moins et en plus en augmentant la sécurité, le confort....ça ouvre des portes pour plus loin non?

[Thierry Legault]

Je ne serais pas si catégorique il y a eu pas mal de progrès. Comparer un 707 à un A320 c'est comparé un quadriréacteur à un biréacteur c'est à dire qu'on arrive à faire pareil mais avec moins de réacteur, donc en consommant moins (sans compter l'avance technologique du réacteur (moins bruyant, moins polluant, plus facile d'entretien)). Ce qui est pas mal si on rapporte cette avancé technologique à l'espace, pouvoir emmener quasiment la même chose (charge, astronaute) mais en consommant moins et en plus en augmentant la sécurité, le confort....ça ouvre des portes pour plus loin non?

 

mouais, ben c'est pas avec un facteur 2 sur la consommation qu'on va pouvoir aller sur d'autres étoiles ni même rendre le voyage vers Mars facile.

 

Et encore, ça c'est l'aviation. L'espace, c'est pire. Le Soyouz actuel est très proche du premier Soyouz lancé en...1967, voici 43 ans ! Quant au confort, il n'est pas évident que les astronautes soient mieux logés dans l'ISS que dans Skylab. Et côté sécurité, je vous rappelle les deux catastrophes de navette. Navette qui, je vous le rappelle aussi, va être stoppée, au profit de...rien pour l'instant côté vols habités américains, les projets tournant autour d'une copie modernisée d'Apollo. Et je ne crois pas qu'on ait même gagné un facteur 2 sur la quantité d'énergie nécessaire à une mise en orbite. Faut redescendre sur Terre, si je puis dire

[hysot]

Ou être patient

[jarnicoton]

mouais, ben c'est pas avec un facteur 2 sur la consommation qu'on va pouvoir aller sur d'autres étoiles ni même rendre le voyage vers Mars facile.

 

Et encore, ça c'est l'aviation. L'espace, c'est pire. Le Soyouz actuel est très proche du premier Soyouz lancé en...1967, voici 43 ans ! Quant au confort, il n'est pas évident que les astronautes soient mieux logés dans l'ISS que dans Skylab. Et côté sécurité, je vous rappelle les deux catastrophes de navette. Navette qui, je vous le rappelle aussi, va être stoppée, au profit de...rien pour l'instant côté vols habités américains, les projets tournant autour d'une copie modernisée d'Apollo. Et je ne crois pas qu'on ait même gagné un facteur 2 sur la quantité d'énergie nécessaire à une mise en orbite. Faut redescendre sur Terre, si je puis dire

 

 

Hé bé... le rendement thermique des turbomachines a doublé en 50 ans, ce n'est rien...

 

On ne vole pas plus haut qu'à cette époque ? pour quoi faire ? On ne cherche pas ici la jonction avec le spatial ! Quant à voler plus vite sans consommer plus (sans quoi on sait faire), vois pour réduire la traînée supersonique d'un facteur trois. Négocie avec la physique.

 

Pour aller en orbite, le problème est autre. On gagnera un facteur 2 sur l'énergie de satellisation lorsque Newton le décidera ! Bonne chance...

 

Non non, tu n'iras pas danser sur les planètes de Sirius de ton vivant. Fais-toi une raison.

[Thierry Legault]

On ne vole pas plus haut qu'à cette époque ? pour quoi faire ? On ne cherche pas ici la jonction avec le spatial !

 

sauf que tu oublies l'avion spatial, qu'on nous promet(tait) depuis des décennies et qui aurait dû nous permettre de joindre Paris à Sydney en quelques heures !

 

Non non, tu n'iras pas danser sur les planètes de Sirius de ton vivant. Fais-toi une raison.

 

ah mais si tu as bien lu ce que j'ai écrit, elle est déjà faite ma raison. Et même pas pour Sirius, juste pour l'homme sur Mars qui est une utopie, et encore pour bien longtemps, peut-être pour toujours

[YAC5]

...Rendement de fusion le meilleur moindre que 0,01 mc². C'est à peu près ce qu'on obtient en passant de l'hydogène au fer, le noyau le plus lié.

 

Vous avez parfaitement raison. j'avais en mémoire la consommation notre soleil les 4 millions de tonnes d'hydrogène sont transformées chaque seconde en lumière par la fusion de 600 millions de tonnes d'hydrogène en 596 millions de tonnes d'hélium. Donc ca fait 0,0066 %.

On passe donc à une provision de 6 tonnes pour la vedette de 5000 tonnes.

Merci d'avoir rectifié.

YAC5

[YAC5]

et alors ???...

 

Ce qui est triste c'est d'être blasé comme ça. Je vous assure que pour ceux qui oeuvrent les progrès sont permanents. Regardez les performances des rovers lunaires. Regardez la sonde japonaise. Prenez le A380 une fois. Allez voir ce qu'est un drone actuel. Regardez ce qu'est un moteur moderne.

On est bien loin des vieilles technos et des 707 énergivores et bruyants qui faisaient le point car ils ne connaissaient pas le GPS.

C'est vrai même pour les bateaux qui datent de bien plus longtemeps encore. Un bateau moderne à voile moderne est capable de faire le tour du monde à une vitesse étonnante. Les voiles sont des matériaux de pointe. Lorsque la voile solaire sera mise en oeuvre ne venez pas nous dire que c'est un retour en arrière.

Je ne vous convaincrai pas car il n'y a pire aveugle que celui qui ne veut pas voir. Mais c'est dommage car vous vous privez du plaisir des découvertes dans tous les domaines.

Cdt

YAC5

[YAC5]

...

lorsque Newton le décidera !... .

 

Arrrghhh !

Pourquoi pas Ptolémée pendant que vous y êtes !

YAC5