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 Nucléaire dans l'espace ?

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Thomas 05-07




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MessageSujet: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 14:12

Je sais pas si ce que je dis vas vous paraitre pertinent mais je m'explique quand même ...

j'ai vu que les sonde pioneer (ou voyager sait plus désoler) utilise une sorte de réacteur nucléaire ...

Je sais que pour des raisons évidentes, ont ne peut propulser depuis la terre un engin avec un bon gros réacteur nucléaire ...

Mais pourquoi dans ce cas (c'est une question que je me pose depuis longtemps) vu la durées de vie et l'énergie fournie par un réacteur nucléaire, ne pas en fabriquer un depuis l'iss par exemple ... Pour le mettre sur une sonde ou même un engin destiné à des voyages habité ??? Le nucléaire est quand même une formidable source d'énergie !

Enfin voila je suis novice donc pas tapé hein ^^
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Gasgano




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 14:43

Thomas 05-07 a écrit:
Je sais pas si ce que je dis vas vous paraitre pertinent mais je m'explique quand même ...
j'ai vu que les sonde pioneer (ou voyager sait plus désoler) utilise une sorte de réacteur nucléaire ...
Je sais que pour des raisons évidentes, ont ne peut propulser depuis la terre un engin avec un bon gros réacteur nucléaire ...
Mais pourquoi dans ce cas (c'est une question que je me pose depuis longtemps) vu la durées de vie et l'énergie fournie par un réacteur nucléaire, ne pas en fabriquer un depuis l'iss par exemple ... Pour le mettre sur une sonde ou même un engin destiné à des voyages habité ??? Le nucléaire est quand même une formidable source d'énergie !
Enfin voila je suis novice donc pas tapé hein ^^

Salut Thomas ! Wink
Pour les sondes Voyager & Pioneer, il ne s'agit pas proprement parlé d'un réacteur, mais plutôt d'une source statique (quelques kg ou dixaines de kg ?)
de matériaux radioactifs (du Plutonium, je crois) qui en se désintégrant dégage de la chaleur qui est convertie avec un très mauvais rendement
en électricité servant à l'alimention de la sonde et non à sa propulsion. On appelle ça des RTG (sigle en anglais).

Fabiquer un réacteur sur ISS ? je ne vois pas trop l'intérêt vu que de toutes façons, il faudra toujours l'alimenter depuis la Terre par du
plutonium ou de l'uranium ce qui question sécurité n'est pas trop dans l'air du temps ... !
...
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Thomas 05-07




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 14:50

Gasgano a écrit:


Fabiquer un réacteur sur ISS ? je ne vois pas trop l'intérêt vu que de toutes façons, il faudra toujours l'alimenter depuis la Terre par du
plutonium ou de l'uranium ce qui question sécurité n'est pas trop dans l'air du temps ... !
...

ISS ou autre .... Je voulais dire au un réacteur nucléaire fournit du jus sur le long terme non ? Regarder un porte avion par exemple ... avant d'entrer en hyper il se passe bien 2 ans ! Et un porte avion sa pèse ^^ ....

Je veux dire par la que je pense que le nucléaire marche longtemps sans intervention alors pourquoi ne pas l'appliquer au spatiale ?

... Je suis pas spécialiste du nucléaire ni du spatiale mais la longévité et la puissance sont attirantes, serait-ce applicable ?
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el_slapper




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 14:51

Et l'argument sécurité est moins fort que l'argument politique : le politicien qui autorise ça peut mettre un terme à sa carrière. Cette solution, bien que performante, n'est pas politiquement vendable. Les Américains ont mis au point pas mal de techniques nucléaires dans les années 50/60, mais, outre la perte de savoir-faire depuis, ne peuvent tout simplement pas se le permettre du point de vue de la communication.

Le public entendrait : "des bombes atomiques dans l'espace! c'est la fin du monde".
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Thomas 05-07




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 14:59

Oui je voit cet aspect la de la chose ... Ce qui ferait peur au publique et à juste titre je pense c'est de lancé un moteur nucléaire depuis le sol terrestre ... la oui la flippe ...


D'où l'idée de l'assembler sur orbite ... Et puis ont parle de recteur pas de bombe (même si je sais que ce n'est pas une critique mais ce que les gens pourrait pensé ) ... De toute façon la peur freine toute l'humanité ... Je m'arrête la sur l'humanité sinon je vais faire un bloc de 16 page lolnasa

Ce que je voudrais savoir c'est si ce serait vraiment efficace ? Le nucléaire est notre plus puissante sources d'énergies, nos porte avions, nos sous marins, sont propulsé de cette manière, notre pays tout entier repose en grande partie sur l'énergétique nucléaire.

Tant de puissance ... Y'as de quoi faire pour propulsé un vol habité ou des bonnes sondes qui ne manquerais jamais de puissances pour aller partout ou ont veux ...


Voila ... bon je sais c'est de la question de noob de l'espace mais bon What a Face Ont à tous nos questions existentielle hein lol!
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lambda0
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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 15:19


En attendant, côté programme spatial américain et nucléaire, l'électroencéphalogramme est quasiment plat depuis l'annulation de Prometheus, il y a juste quelques soubresauts isolés (sur les RTG, qui ne sont pas des vrais réacteurs nucléaires).
A moins qu'un projet comme JIMO renaisse de ses cendres, ça m'étonnerait bien que les américains y reviennent avant au moins une dizaine d'années, et encore : dans le principe, ça marcherait, mais c'est une telle source de complications techniques réelles (pas seulement politiques) qu'on n'y aura recours que s'il n'y a absolument pas d'autres solutions atteignant des performances similaires.

A+


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Thomas 05-07




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mar 12 Oct 2010 - 15:21

D'accord merci.

En attendant les chinois : http://www.forum-conquete-spatiale.fr/asie-f11/la-chine-et-la-lune-t3845-210.htm

M'est avis depuis quelques temps en voyant les programes chinois qu'ils ont bien envie de montré aux USA que mantenant l'avenir du spatiale passera par chez eux ! Tant que sa fait avancé le moulin ...
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Gasgano




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MessageSujet: Nucléaire dans l'espace   Mar 12 Oct 2010 - 17:09

Thomas 05-07 a écrit:
Gasgano a écrit:

Fabiquer un réacteur sur ISS ? je ne vois pas trop l'intérêt vu que de toutes façons, il faudra toujours l'alimenter depuis la Terre par du
plutonium ou de l'uranium ce qui question sécurité n'est pas trop dans l'air du temps ... !
...
ISS ou autre .... Je voulais dire au un réacteur nucléaire fournit du jus sur le long terme non ? Regarder un porte avion par exemple ... avant d'entrer en hyper il se passe bien 2 ans ! Et un porte avion sa pèse ^^ ....
Je veux dire par la que je pense que le nucléaire marche longtemps sans intervention alors pourquoi ne pas l'appliquer au spatiale ?
... Je suis pas spécialiste du nucléaire ni du spatiale mais la longévité et la puissance sont attirantes, serait-ce applicable ?

Ben, justement, le porte-avion (sous-marin aussi), c'est pas vraiment un bon exemple car question poids (ou masse, déplacement),
la loi d'Archimède lui est nettement favorable tandis que pour l'accès à l'espace (ou dans l'aviation), le poids c'est l'ennemi !
Le prix du kg spatial reste très (trop) cher et le nucléaire, de ce côté, hélas, est très gourmand (coeur, blindage, enceintes, turbine, etc ...).

Cependant, Il y a eu des exemples de véritables réacteurs nucléaires (de faible puissance relative) mis sur orbite pour des applications
spatiales miltaires qui réclamaient discrétion (exclus les immenses panneaux solaires) et un grosse consommation d'électricité pour
alimenter de puissants radars océaniques, tels les TOPAZ soviétiques qui n'utilisaient cependant pas une conversion par turbo-alternateurs
comme dans une centrale nucléaire classique.


Топаз-2
...
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tatiana13




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mer 13 Oct 2010 - 9:41

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Thomas 05-07




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mer 13 Oct 2010 - 15:57

Merci pour les liens ! study study study
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Laurent J




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mer 13 Oct 2010 - 16:11

tatiana13 a écrit:


au fait n'y aurait-il pas deux types de propulsion utilisant nucléaire pour le spatial?


Je pense que tu fais référence aux solutions suivantes:
- "nucléaire électrique" (avec en plus toute la variété de propulseurs électriques possibles), pour assurer à la fois une très forte ISP et une poussée non négligeable, sans pour autant nécessiter des km2 de panneaux solaires,
- nucléothermique: propulsion par détente d'hydrogène chauffé par un combustible nucléaire (ex RD 0410).
Dans ce dernier cas on peut atteindre des poussées de plusieurs tonnes, avec une ISP de l'ordre de 900 secondes, à condition de savoir contrôler un combustible nucléaire à plus de 2000°. Autrement dit, si l'essai au sol se passe mal, on risque de rejouer Tchernobyl.

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Thomas 05-07




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mer 13 Oct 2010 - 16:16

Laurent J a écrit:
tatiana13 a écrit:


au fait n'y aurait-il pas deux types de propulsion utilisant nucléaire pour le spatial?


Je pense que tu fais référence aux solutions suivantes:
- "nucléaire électrique" (avec en plus toute la variété de propulseurs électriques possibles), pour assurer à la fois une très forte ISP et une poussée non négligeable, sans pour autant nécessiter des km2 de panneaux solaires,
- nucléothermique: propulsion par détente d'hydrogène chauffé par un combustible nucléaire (ex RD 0410).
Dans ce dernier cas on peut atteindre des poussées de plusieurs tonnes, avec une ISP de l'ordre de 900 secondes, à condition de savoir contrôler un combustible nucléaire à plus de 2000°. Autrement dit, si l'essai au sol se passe mal, on risque de rejouer Tchernobyl.


C'est à sa que je voulais en venir en parlant de faire un assemblage sur orbite. Certes sa le prix serait lourd rapport au tonnage à amener sur le lieu d'assemblage, mais on évite tout risque de contamination terrestre.
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Laurent J




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mer 13 Oct 2010 - 21:59

A mon avis, les principaux obstacles sont de deux types:
le saut technologique lié au nucléaire à très très haute température chaud chaud chaud pour le nucléothermique (à côté, les réacteurs de 4ème génération dits à très haute température sont plutôt froids)

La "bombe sale" au lancement, valable aussi bien pour le nucléaire électrique, le nucléothermique, et sans doute encore plus pour le radioisotopique beaucoup plus radiotoxique.

l'avantage de finir l'assemblage en orbite pourrait résider dans la possibilité d'enfermer les matières radioactives dans un "caisson très blindé" capable de résister à une explosion de lanceur, une rentrée atmosphérique et un choc avec le sol mur

En revanche, les inconvénients sont nombreux: la manipulation de matières nucléaires suppose des quantités importantes de blindages et nécessite de grande quantités de consommables susceptibles d'être contaminés, à moins de disposer comme au sol d'installations de recyclage ("laveries nucléaires").
A supposer qu'on puisse imaginer un assemblage automatisé par des robots déjà bien durcis pour résister à l'environnement spatial, bonjour les tracasseries diplomatiques en cas de perte d'un élément radioactif en orbite basse Embarassed

bref tout cela va coûter très cher...

Le plus simple serait sans doute de confier des gros modules simples à assembler (et donc pas spécialement blindés) à des lanceurs "man rated" histoire de limiter la probabilité d'échec.

Quelqu'un connait il les précautions prises pour lancer les sondes lointaines contenant de gros RTG, du genre Cassini Huygens, dont le lanceur Titan IV a connu 3 échecs consécutifs un an après le tir de la sonde Embarassed ?


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Henri
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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Mer 13 Oct 2010 - 23:40


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peronik




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Jeu 14 Oct 2010 - 11:44

sur le sujet du nucleaire spatial le site
the mars homestead
( site americain qui présente l'installation d'une colonie sur la planète mars ) affraid
propose une étude du Massachusetts Institute of Technology de 2003
(MIT Class 22.033 Final Report - "How to Get to Mars & Back with Nuclear Energy)
le texte en anglais présente 2 concepts de réacteur nucleaire de production d'électricité

1 pour l'alimentation de propulseurs VASIMIR pour le vaisseau de transit terre/mars

1 pour l'alimentation de la colonie sur mars

ces 2 concepts ne me semble pas irréaliste techniquement parlant ; parce que politiquement ..... restera toujours des fondamentaliste pour qui l'atome c'est le diable Evil or Very Mad

il y a peut être sur le forum des personnes qui ont le baguage technique suffisant pour faire une analyse technique du volet nucleaire de cet étude ;
pour les volet astronautique et spatial je sait que il y a ici tout ce qu'il faut question compétences veneration
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Thomas 05-07




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Jeu 14 Oct 2010 - 12:00

Merci henri pour liens internes au forum.

Laurent je vois ce que tu veux dire.
Ce serait bien trop chère à mettre en œuvre ...
Par contre, serait il possible d'en envoyer un tout fait depuis la terre qui serait confinée dans un lanceur et qui résisterais à tout problème d'explosions, chute ... (tout ça dans le but d'équiper une sonde ou une mission habitée de ce type de propulsion pour de meilleurs performances énergétiques)

peronik a dit
Citation :
ces 2 concepts ne me semble pas irréaliste techniquement parlant ; parce que politiquement ..... restera toujours des fondamentaliste pour qui l'atome c'est le diable

Si seulement sa pouvait évoluer ... Sans entrer dans le débat sur les peurs du nucléaire ont à pas trouvé mieux comme énergie. Les techniques ont bien évolué, même si ont en est qu'au début.
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el_slapper




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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Jeu 14 Oct 2010 - 13:12

The Mars Homestead, c'est pas mal, mais il ne faut pas prendre leurs conclusions pour argent comptant. Je fus par le passé un professionel des polymères et de leur transformation, et leur document à ce sujet est pour le moins.....optimiste. Je n'y connais rien en nucléaire, mais même si leurs tendances me plaisent, je ne prendrais pas pour acquis toutes leurs estimations.
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lambda0
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MessageSujet: Re: Nucléaire dans l'espace ?   Jeu 14 Oct 2010 - 13:39

Ils paraissent en effet assez optimistes en considérant un générateur nucléaire de 12 MW (en fait, 3 générateurs de 4 MW, pour la redondance), pour une masse spécifique de 3 kg/kW pour alimenter le VASIMR, cependant ça doit être crédible pour un générateur fonctionnant à haute température (1600 K ici !), utilisant des sels fondus comme caloporteur, et une conversion thermophotovoltaique.
Les développements d'avions à propulsion nucléaire des années 50 étaient basés sur un réacteur à sel fondus, justement pour son rapport puissance/masse très intéressant, et des prototypes ont fonctionné dans les années 50-60.
Tout celà reste à développer quand même, c'est très différent des réacteurs nucléaires actuels, qui fonctionnent aussi à bien plus basse température.

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Arthur C. Clarke
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