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 Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible

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tHe_LaMaN




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MessageSujet: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Sam 18 Aoû 2012 - 11:51

Pour mon premier thread hors présentation sur ce forum, que les vétérans me pardonnent si le sujet a déjà été abordé sous cet angle. J'ai bien vu les threads sur Orion (pas facile de les dénicher à cause de l'homonymie avec le MPCV) et sur Icarus, mais aucun ne me semblait traiter du sujet du voyage inter-stellaire via propulsion par bombe A/H hors de l'optique technologique de ces projets.

Mon point ici est : en admettant que la partie technologique soit maîtrisée, quels sont les obstacles non technologiques à la fabrication et au lancement d'un vaisseau inter-stellaire basé sur une propulsion par bombes nucléaires, et quelles mesures pourraient être mises en place pour les dépasser.

Pourquoi la question ? Parce qu'à aujourd'hui, c'est la seule technologie pouvant être mise en oeuvre sans avancée technologique majeure qui permet à un vaisseau d'atteindre des vitesses de l'ordre de 0.Xc dans un délai raisonnable, et qui donc permettrait d'atteindre au moins Alpha du Centaure au cours de notre vie. (n'hésitez pas à me corriger si je me trompe !)

En écrivant "en admettant que la partie technologique soit maîtrisée", je sous-entends par exemple que les personnes qui travaillent sur Icarus puissent affirmer en 2014 à l'issue de leur étude qu'ils ont un bon niveau de certitude que la proposition technologique qu'ils font fonctionnera, et qu'on se décide à ce moment-là de se lancer dans la construction de ce vaisseau.

Et par "vaisseau inter-stellaire", je fais référence pour le moment à une sonde automatisée.


En lisant l'article sur Orion dans Wikipédia, je vois principalement trois obstacles : le traité d'interdiction des essais nucléaires, le coût de la mise en oeuvre d'un tel projet, et l'obtention du carburant.

le traité d'interdiction des essais nucléaires
En admettant que la législation ne change pas dans un futur proche (ce qu'il est raisonnable de penser), et comme le rapport bénéfice / risque à mener un tel projet en Iran ou en Corée du Nord n'est pas favorable, il n'est pas réaliste de prévoir un lancement depuis la surface de la Terre.
Dans la mesure où l'ascenseur spatial est encore loin d'être concrétisé, et que quoi qu'il en soit il y aurait le risque des ondes électromagnétiques générées par les explosions pour les satellites du voisinage, l'orbite terrestre m'apparaît aussi à exclure.
Il reste donc deux points de lancement raisonnables : la Lune (le moins cher), et un astéroïde.
La Lune présente l'intérêt de se trouver en permanence à courte distance de la Terre, de ne pas être soumise au traité d'interdiction des essais nucléaires, de ne pas avoir d'environnement qui pourrait pâtir de l'explosion de quelques bombes A ou H à sa surface, et de disposer de larges ressources minérales qui pourraient être exploitées pour construire le vaisseau. Ses inconvénients, c'est qu'il est probable qu'au moment où un tel projet se concrétisera que l'activité humaine et robotique à sa surface se soit considérablement intensifiée, et qu'on se retrouve face aux mêmes inconvénients qu'un lancement depuis la terre : retombées nucléaires et ondes électromagnétiques.
Un astéroïde présenterait l'intérêt, en plus de ceux de la Lune (sauf "courte distance en permanence"), de pouvoir être dédié à ce projet : le problème des retombées et des ondes électromagnétiques serait alors dépassé.

le coût du projet
[j'avais commencé en me basant sur le coût de 0,1% du PIB US 1968 indiqué dans l'article Wikipedia, ce qui représenterait en $ actuallisés environ 2400 milliards de dollars aujourd'hui, mais en fait c'est la valeur pour un vaisseau Orion immense, de 100m de diamètre, qui transporterait des humains. Je me rends donc compte que je n'ai aucune donnée sur le coût d'une sonde automatisée utilisant ce système de propulsion - quelqu'un est assez familier avec Icarus pour donner un ordre de grandeur ? Je laisse quand même ci-dessous les considérations d'ordre général]
Le retour sur investissement pour une entreprise d'une sonde envoyée dans un autre système solaire pour y faire de la recherche scientifique étant de 0, le financement de ce montant devrait venir intégralement des Etats et/ou de particuliers (potentiellement via des fondations).
L'implication des Etats me semble essentielle, puisque sans leur participation l'obtention des matières fissiles nécessaires serait un vrai casse-tête. Ils pourraient de plus mettre à disposition des ressources humaines qualifiées importantes, par exemple en France via le CEA. La participation de l'AIEA (Agence Internationale de l'Energie Atomique) aiderait aussi beaucoup.


obtention du carburant
Ce n'est pas ici tellement le prix qui est important mais les modalités de transfert de matière fissile (du plutonium par exemple) depuis des Etats vers l'organisation qui serait en charge. On ne prend pas en effet en compte la possibilité que d'ici la mise en place de ce projet on ait réussi à développer le fonctionnement d'une bombe à pure fusion (sans bombe A pour l'amorçage).
Afin de s'assurer de la transparence de cette organisation, il faudrait qu'elle soit affiliée à l'ONU et que son conseil d'administration soit composé de représentants des différents pays participants. Une tutelle de l'AIEA aiderait aussi à renforcer son pedigree. Pour compléter cela, il faudrait une transparence complète sur les procédures utilisées pour maintenir la sécurité des carburants obtenus par l'organisation. Donc dans le cadre d'une coopération internationale (ce qui se passe déjà sur le réacteur ITER par exemple, avec l'avantage pour ce dernier d'avoir des retombées économiques potentielles évidentes), on peut envisager d'obtenir le carburant nécessaire.


Chacun des obstacles mériterait son propre thread, mais avant d'en arriver là je pense qu'un "reality check" s'impose. Que pensez-vous des obstacles mis en avant et de la façon dont je les traite ? Est-ce que je suis en train de réinventer la roue par rapport à un travail prospectif qui aurait déjà été fait sur ce forum ou ailleurs ?
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Jeep




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Sam 18 Aoû 2012 - 12:19

On règle tout les problèmes se rapportant à l'utilisation de matière fissible si on opte pour un confinement inertiel par laser pour amorcer la réaction de fusion nucléaire plutôt que d'utiliser une charge nucléaire. L'idée serait alors d'alimenter le dispositif avec des billes contenant du deutérium et du tritium et de les cibler par un laser multi-faisceaux.
Il y "juste à" faire une version embarquée du laser Mégajoule ! Wink

Je crois que K.S. Robinson décrit un concept de ce genre dans Mars la verte.
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tHe_LaMaN




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Sam 18 Aoû 2012 - 16:16

Merci pour ta réponse Jeep - mais en l'occurence en l'état actuel de la technologie ça reste de la science-fiction ce que tu décris ;o) L'objet de mon post est vraiment de discuter les aspects non technologiques, donc la mise en oeuvre pratique.
A moins que la mise en oeuvre de la version embarquée du laser mégajoule soit juste une question de moyens à engager ? Et dans ce cas, de quelles sommes parle-t-on ? Pour atteindre quelle niveau de miniaturisation qui enverrait un vaisseau de quelle taille ?
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Anubis




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Sam 18 Aoû 2012 - 16:21

Le laser Mégajoule est extrêmement gourmand en électricité il faudra embarquer une centrale électrique à bord du vaisseau pour l’alimenté.
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Jeep




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Sam 18 Aoû 2012 - 19:34

tHe_LaMaN a écrit:
L'objet de mon post est vraiment de discuter les aspects non technologiques, donc la mise en oeuvre pratique.

Oui, je comprends bien. Mais ça me parait quand même assez acrobatique de vouloir discuter des ces aspects sans aborder la technologie vu que les obstacles à la mise en oeuvre sont très fortement dépendants de la technologie.
Le concept à la base des projet Daedalus et Icare (qui semble être proche de celui que je décrivais précédemment) ne repose pas sur la même technologie que celui d'Orion. Les obstacles décrit ne sont donc pas les même. Et tout cela reste pour l'instant tout autant de la fiction.
Je crois qu'il y a confusion entre propulsion par une bombe A/H et fusion de deutérium/tritium (bombe A non obligatoire pour déclencher la fusion).

Donc si je reformule ma pensée en me prêtant au jeu :

Dans le cas d'un concept type Orion, je rajouterais comme difficulté à l'obtention du carburant : la pénurie; il resterait assez d'uranium pour alimenter le marché pendant encore seulement une cinquantaine d'années au rythme de consommation actuel.

Dans le cas d'un concept type Daedalus ou Icare, je supprimerai tout les obstacles liés au nucléaire (plus besoin d'uranium ou de plutonium) et je rajouterai la réticence des politiques à engager de l'argent sur un projet à long terme (ordre de grandeur d'une cinquantaines d'années pour avoir un démonstrateur et le double pour un proto toujours dans l’hypothèse où la partie technologique soit maîtrisée sans surprises). J'exclu de fait le développement par des entreprise privé (je ne connais malheureusement pas de "Bruce Wayne" Wink )

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tHe_LaMaN




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Dim 19 Aoû 2012 - 9:06

En effet, j'aurais dû lire plus en détails ce que recouvrait Daedalus et Icare, ce que je vais faire de ce pas ;o)

Dans l'hypothèse Orion, quelle est ta source pour les stocks d'uranium restants ? Et on parle de quelle quantité d'uranium nécessaire pour une sonde ?

Et dans le cas Icare, de quel ordre d'investissement parle-t-on, et pourquoi 50 ans pour la mise au point techno + 50 ans pour la mise au point de la sonde?
On connaît bien la relation temps = argent, donc généralement plus on met d'argent dans un projet (et donc de temps/homme) moins il prend de temps à mettre en oeuvre.
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Jeep




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Dim 19 Aoû 2012 - 13:56

Dans l'hypothèse Orion il faudrait quelque chose de plus précis que l'article Wikipédia pour savoir de quelle quantités d'uranium on parle. Mais pour une sonde unique, les ordres de grandeurs évoqués dans l'articles semblent compatible avec l'industrie nucléaire actuelle. C'est plutôt une généralisation de type de propulsion qui poserait problème je pense.

Pour ce qui est des stockes d'uranium, c'est un chiffre que l'on entend souvent et qui semble communément admis. Je l'ai récemment retrouvé dans un numéro de Sciences et vies traitant des matières premières et dans ce document datant de 2003, on parle de 60 ans (soit 50 maintenant). Il parlent également de possible découverte de gisement mais l'optimisme alors affiché ne semble plus être la norme aujourd'hui.

Pour Icare, j'ai fait un parallèle avec le développent de la fusion telle que prévue dans le programme ITER et au-delà. Les problèmes posés ne sont pas exactement les mêmes mais je pense qu'en terme de développement, ça serait grosso-modo de difficulté équivalente. Mais la physique des plasma n'est pas ma spécialité et peut-être que ce type de propulsion présente au final beaucoup moins de difficultés à mettre au point qu'un générateur électrique à base de fusion. Cependant pour maintenir le confinement inertiel, dans le cas de la propulsion comme de la production d'énergie, il faut tout de même une source d'énergie, qui, je le suppose dans le cas de la propulsion, proviendrait de cette même réaction de fusion (sauf au démarrage bien entendu). On retomberait donc sur les même problématiques sur les dans les deux cas en rajoutant la contrainte de miniaturisation pour la propulsion. Donc cet ordre de grandeur pour le développement d'un proto ne me semble pas farfelu.

Question budget, je dirai que ça se compte en centaines de milliards, mais je n'en sait pas plus.

Pour ce qui est de la relation temps = argent, je ne sais pas ce qu'elle vaut dans le cadre d'un tel projet mais c'est sur qu'elle n'est pas linéaire. Il y a des délais incompressibles. Ça demande des avancées dans notre compréhension dans les domaines de la physique concerné, l'argent ne fait pas fonctionner les cerveaux plus vite et on ne peut pas embauchés une infinités de spécialistes. Il faut recruter le personnel. Il faut des infrastructures spécifiques, les gros oeuvre ne peuvent être réalisés instantanément. De nouveaux outillages et appareillages doivent être conçus et fabriqué, cela prend encore du temps et mettre plus d'argent ne fera pas accélérés certain processus de productions spécifiques. Le test et la mise au point de tout ces appareillages et lui aussi très chronophage, la encore difficile de raccourcir les délais (a moins de pouvoir achetés des heures supplémentaires chaque jours). Il y a plusieurs étapes expérimentales à mener de façon successives, dont chaque nouvelles étapes dépendent des résultats de la précédente donc impossible de les mener en parallèle et parfois même de les prévoir à l'avance. Tout cela fait que même avec des moyens illimités, il serait impossible de descendre en dessous d'un certain délais.
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tHe_LaMaN




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Dim 19 Aoû 2012 - 16:10

Bon, en mettant Orion de côté, a priori la meilleure solution envisageable aujourd'hui pour atteindre Alpha du Centaure et les autres étoiles à proximité serait d'utiliser une propulsion basée sur de la fusion avec confinement inertiel, est-ce qu'on est d'accord sur ce point, ou il y a d'autres solutions visibles qui permettraient d'aller là-bas dans le courant du XXIe siècle ?

Côté budget, compte tenu du fait que le budget d'ITER est de l'ordre de 15 milliards d'euros (certes, à aujourd'hui, on n'est pas à l'abri que d'ici 2027 ça ait encore doublé...), pourquoi faudrait-il compter dans les centaines de milliards ?

Et nous sommes bien d'accord sur le fait que la relation temps = argent n'est pas linéaire, d'autant moins quand il manque la variable concurrence : temps = argent + concurrence ;o)
Il serait intéressant de pouvoir financer plusieurs équipes (idéalement trois) travaillant sur des façons différentes de mettre en oeuvre cette propulsion par fusion (le modèle des programmes Cots et CCiap de la NASA est à ce titre un super exemple à suivre à mon sens).

Est-ce qu'à ta connaissance il y a des membres du forum qui seraient en mesure de nous donner plus de billes pratiques sur les conditions de réalisation d'un tel projet ? Sinon, il ne nous reste qu'à attendre 2014 et les conclusions de l'étude Icarus ?
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Jeep




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Dim 19 Aoû 2012 - 20:10

tHe_LaMaN a écrit:

Côté budget, compte tenu du fait que le budget d'ITER est de l'ordre de 15 milliards d'euros (certes, à aujourd'hui, on n'est pas à l'abri que d'ici 2027 ça ait encore doublé...), pourquoi faudrait-il compter dans les centaines de milliards ?

Effectivement, j'ai dit une énorme c******e sur le coût. J'ai en faite multiplié le coût d'exploitation d'ITER sur 20ans ( 5,3 milliards) par 20 comme si c'était le coût annuel...
Je ne sais pas combien ça pourrait coûter un tel développement.
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Akwa




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Lun 20 Aoû 2012 - 1:32

Il me semble que la solution la plus réaliste, et probablement la plus économique, est celle du voilier solaire poussé par laser (voilier laser somme) : une voile réfléchissante et ultrafine, d'1/4 de diamètre de la Lune, poussée par des faisceaux laser basés à Terre (ou sur la Lune).

La réalisation de la voile est aujourd'hui maîtrisée. Le diamètre est assez important, donc cher.
L'installation de lasers sur Terre n'est pas très problématique. Sur la Lune, c'est plus pratique, mais nettement plus coûteux.

Ce procédé permet de rejoindre Proxima en quelques années, mais pas de freiner à l'arrivée (passage en quelques heures à travers le système).
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lambda0
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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Lun 20 Aoû 2012 - 9:00

tHe_LaMaN a écrit:

...
Chacun des obstacles mériterait son propre thread, mais avant d'en arriver là je pense qu'un "reality check" s'impose. Que pensez-vous des obstacles mis en avant et de la façon dont je les traite ? Est-ce que je suis en train de réinventer la roue par rapport à un travail prospectif qui aurait déjà été fait sur ce forum ou ailleurs ?

Les obstacles que tu mentionnes ne sont que des détails comparé au problème technique du vol interstellaire. Est-ce qu'on débattait des problèmes juridiques ou des coûts des vols spatiaux à l'époque où Tsiolkovski écrivait les équations de l'astronautique ?

Par contre, voici une question non technique à méditer :
en supposant qu'on dispose de budgets illimités (mettons, des centaines de milliards de $) et que les problèmes techniques soient solubles, ne serait-il pas plus "rentable" du point de vue retour scientifique de déployer un réseau d'hypertéléscopes spatiaux à travers le système solaire, suffisamment puissants pour cartographier de nombreuses exoplanètes en 10-20 ans, plutôt que de se ruiner pour expédier une seule sonde vers un système stellaire dont le principal intérêt est surtout d'être le plus proche, la sonde mettant un ou deux siècles pour atteindre sa destination ?

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el_slapper




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Lun 20 Aoû 2012 - 14:09

Sur ce fil en anglais, on trouve un calcul rapide qui amène à une explosion nucléaire toutes les 3 secondes, pendant 230 jours, pour un voyage nettement plus long. Il me parait donc difficille d'accumuler le combustible nucléaire nécéssaire.... Mais il parle de deuterium, essentiellement, dont il faudrait 12 millions de tonnes. Pour le départ, et autant pour l'arrivée, soit 24 millions de tonnes.

J'ai du mal à mettre tout ça dans ma petite tête...
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Algol




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Lun 20 Aoû 2012 - 16:28

lambda0 a écrit:

Par contre, voici une question non technique à méditer :
en supposant qu'on dispose de budgets illimités (mettons, des centaines de milliards de $) et que les problèmes techniques soient solubles, ne serait-il pas plus "rentable" du point de vue retour scientifique de déployer un réseau d'hypertéléscopes spatiaux à travers le système solaire, suffisamment puissants pour cartographier de nombreuses exoplanètes en 10-20 ans, plutôt que de se ruiner pour expédier une seule sonde vers un système stellaire dont le principal intérêt est surtout d'être le plus proche, la sonde mettant un ou deux siècles pour atteindre sa destination ?

J'approuve absolument! Imaginer un voyage interstellaire pour n'explorer qu'un système planétaire d'une étoile proche, vu la quantité de carburant à emporter, la durée de ce voyage, la fiabilité à long terme de la sonde et tant d'autres problèmes techniques (la retransmission des données entre autres) me paraît totalement utopique, autant spéculer sur la visite d'extraterrestres...

Par contre la lumière et donc les images qui nous viennent des étoiles elles sont déjà là et ce sera certainement plus à notre portée de voir ce qu'il a là-bas si loin!
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tHe_LaMaN




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Lun 20 Aoû 2012 - 21:01

La question du réseau de télescopes pour faire une cartographie des planètes dans les systèmes voisins de la Terre est en effet un excellent préalable au voyage interstellaire !
Néanmoins en faisant une rapide recherche (mon premier réflexe a été Wolfram Alpha, mais finalement c'est Google qui m'a donné les meilleures réponses), il n'y a pas des masses de systèmes solaires à moins de 10 années lumières de notre système : 7 d'après Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_nearest_stars).
Donc il n'y aurait pas forcément besoin de nombreuses missions si on se concentrait sur ces systèmes. Le budget total de Kepler par exemple est de l'ordre de 350M$, avec des objectifs beaucoup plus larges. Donc ne pourrait-on pas imaginer une telle mission d'observation sur un budget de 100-200M$ ? Ou faut-il cartographier beaucoup plus large, mais dans ce cas les perspectives pour atteindre ces systèmes deviennent beaucoup plus lointaines ?

Merci aussi pour la référence aux voiles propulsées par laser, je vais me pencher là-dessus ;o) Il y a peut-être déjà des sujets du forum traitant du sujet, dans le cadre du voyage interstellaire ?
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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Lun 20 Aoû 2012 - 21:24

tHe_LaMaN a écrit:
La question du réseau de télescopes pour faire une cartographie des planètes dans les systèmes voisins de la Terre est en effet un excellent préalable au voyage interstellaire !
Néanmoins en faisant une rapide recherche (mon premier réflexe a été Wolfram Alpha, mais finalement c'est Google qui m'a donné les meilleures réponses), il n'y a pas des masses de systèmes solaires à moins de 10 années lumières de notre système : 7 d'après Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_nearest_stars).
Donc il n'y aurait pas forcément besoin de nombreuses missions si on se concentrait sur ces systèmes. Le budget total de Kepler par exemple est de l'ordre de 350M$, avec des objectifs beaucoup plus larges. Donc ne pourrait-on pas imaginer une telle mission d'observation sur un budget de 100-200M$ ? Ou faut-il cartographier beaucoup plus large, mais dans ce cas les perspectives pour atteindre ces systèmes deviennent beaucoup plus lointaines ?

Merci aussi pour la référence aux voiles propulsées par laser, je vais me pencher là-dessus ;o) Il y a peut-être déjà des sujets du forum traitant du sujet, dans le cadre du voyage interstellaire ?

Oui, mais aucun de ces systèmes n'est proche d'un autre et il serait bien difficile d'imaginer une seule sonde en visitant plusieurs... A moins de trouver des stations-service de carburant sur place.... Mais au total, en combien de temps? Et s'il faut envoyer 7 sondes différentes cela multiplie d'autant le coût !

De plus ces systèmes les plus proches seront les plus faciles à observer de chez soi. A mon avis, si l'on a envie d'aller voir sur place c'est parce que l'on aura auparavant déterminé qu'il y a une planète habitable et habitée (végétaux et animaux tout au moins) et que l'on veuille en savoir plus. Mais il y a de fortes chances qu'une planète de se genre puisse au mieux se situer à des dizaines d'A-L ce qui resterait relativement proche... QUI va financer un tel projet pharaonique sachant que la réponse n'arrivera que dans un siecle ou...dix!?
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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 7:33

tHe_LaMaN a écrit:

...
Le budget total de Kepler par exemple est de l'ordre de 350M$, avec des objectifs beaucoup plus larges. Donc ne pourrait-on pas imaginer une telle mission d'observation sur un budget de 100-200M$ ? Ou faut-il cartographier beaucoup plus large, mais dans ce cas les perspectives pour atteindre ces systèmes deviennent beaucoup plus lointaines ?

En fait, je pensais à quelque chose de bien plus ambitieux qu'un Kepler, ou même Darwin, pour que la difficulté et les budgets soient comparables au lancement d'une sonde interstellaire. Kepler et autres ne détectent que quelques caractéristiques basiques des exoplanètes (diamètre, masse), le reste découle d'hypothèses et de modèles.
Alors que l'hypertéléscope permettrait, en théorie, de cartographier la surface des planètes, de "voir" des océans, des continents, des forêts, etc.
C'est hors de portée de la technologie actuelle, tout comme le vol interstellaire, mais en principe concevable.
Je mets en balance la capacité d'imager des exoplanètes, avec une résolution de 100*100 pîxels par exemple, et le lancement d'une sonde dirigée vers un seul système.
De plus, les techniques d'observation peuvent encore progresser pendant les 100 ou 200 ans que durerait le voyage de la sonde.
En fait, pour être certain qu'une sonde apporte vraiment quelque chose par rapport à l'observation à distance, il faudrait qu'elle soit capable d'atterrir et d'effectuer des analyses sur place, sur une planète où on aurait au préalable détecté de la vie à distance avec certitude (comme le remarque Algol), ce qui exclut les concepts de sondes légères de quelques kg et celles n'effectuant qu'un survol sans freiner.
Il faudrait que ce soit vraiment pour une planète grouillante de vie, comme la Terre, détectable à des années-lumières, et non pour quelques hypothétiques bactéries survivant
sous un désert comme Mars.

Sinon, pour ce qui est des aspects purement techniques du vol interstellaire, on en a en effet discuté plusieurs fois par ici : c'est certainement très difficile mais il ne parait pas y avoir de limite physique fondamentale pour atteindre une étoile proche en un ou deux siècles.

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tHe_LaMaN




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 8:41

Algol a écrit:
Oui, mais aucun de ces systèmes n'est proche d'un autre et il serait bien difficile d'imaginer une seule sonde en visitant plusieurs... A moins de trouver des stations-service de carburant sur place.... Mais au total, en combien de temps? Et s'il faut envoyer 7 sondes différentes cela multiplie d'autant le coût !
Quand je mentionnais ces 7 systèmes, c'était comme candidats pour une observation systématique depuis notre système solaire, afin de choisir le meilleur des 7 pour y envoyer une sonde.

Algol a écrit:
De plus ces systèmes les plus proches seront les plus faciles à observer de chez soi. A mon avis, si l'on a envie d'aller voir sur place c'est parce que l'on aura auparavant déterminé qu'il y a une planète habitable et habitée (végétaux et animaux tout au moins) et que l'on veuille en savoir plus. Mais il y a de fortes chances qu'une planète de se genre puisse au mieux se situer à des dizaines d'A-L ce qui resterait relativement proche... QUI va financer un tel projet pharaonique sachant que la réponse n'arrivera que dans un siecle ou...dix!?
J'ajouterais quand même un paramètre hypothétique à prendre en compte : l'évolution des technologies de terraformation. Si ça se trouve d'ici 100 ans il suffira de trouver une exoterre se trouvant dans la zone habitable autour de son étoile pour pouvoir en faire une planète habitée.
Quant à la distance d'une planète habitable depuis notre planète, on ne le saura que quand on aura mené une étude en profondeur des systèmes proches ;o)

La question du financement est bien entendue essentielle. Assez clairement ce sont les états qui devront payer dans les premiers temps. L'essentiel étant de permettre de montrer des résultats tangibles dans un temps raisonnable, en découpant en fonction le projet. Cela pourrait être fait de cette façon par exemple :
  1. design, construction et lancement de l'hyper-téléscope (A0 + 20 ans - une durée que les budgets spatiaux nationaux sont généralement prêts à financer).
  2. mise au point du système de propulsion de la sonde (avec objectif de s'arrêter dans le système visé - donc probablement plutôt fusion que voile pulsée par laser) - A0 + 40 ans
  3. construction et lancement de la sonde (A0 + 60 ans)
  4. arrivée de la sonde dans le système considéré (admettons qu'il se situe à 10 années lumières, et que la sonde atteigne 0,8c, ce que la fusion pulsée pourrait permettre d'atteindre, il faudrait de l'ordre de 15 ans en comptant accélération / décélération pour que la sonde arrive dans le système considéré (A0 + 75 ans)

En le divisant comme ça, ça semble tout de suite plus finançable, non ? A mon sens tant qu'on est capable de faire des segments avec résultats au bout en moins de 20 ans, on peut obtenir les financements de l'ordre de 10aines de milliards de dollars sur chaque période de 20 ans de la part des Etats.
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Nyos




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 8:53

el_slapper a écrit:
Sur ce fil en anglais, on trouve un calcul rapide qui amène à une explosion nucléaire toutes les 3 secondes, pendant 230 jours, pour un voyage nettement plus long. Il me parait donc difficille d'accumuler le combustible nucléaire nécéssaire.... Mais il parle de deuterium, essentiellement, dont il faudrait 12 millions de tonnes. Pour le départ, et autant pour l'arrivée, soit 24 millions de tonnes.

J'ai du mal à mettre tout ça dans ma petite tête...

Pourquoi autant de carburant dédié au freinage ??? Si on considère un très gros lanceur pour l'accélération, le voyage, ne peut-on imaginer un module détachable bien plus petit (1/1000 ou 1/10000 de la masse totale) qui se séparerait pour la phase de décélération, avec juste le combustible necessaire ? Celà implique d'abandonner le vaisseau principal, mais on ne fera pas que passer au travers du système visé...! Non ? je me trompe ?
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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 9:01

Nyos a écrit:
el_slapper a écrit:
Sur ce fil
en anglais, on trouve un calcul rapide qui amène à une explosion nucléaire toutes les 3 secondes, pendant 230 jours, pour un voyage nettement plus long. Il me parait donc difficille d'accumuler le combustible nucléaire nécéssaire.... Mais il parle de deuterium, essentiellement, dont il faudrait 12 millions de tonnes. Pour le départ, et autant pour l'arrivée, soit 24 millions de tonnes.

J'ai du mal à mettre tout ça dans ma petite tête...

Pourquoi autant de carburant dédié au freinage ??? Si on considère un très gros lanceur pour l'accélération, le voyage, ne peut-on imaginer un module détachable bien plus petit (1/1000 ou 1/10000 de la masse totale) qui se séparerait pour la phase de décélération, avec juste le combustible necessaire ? Celà implique d'abandonner le vaisseau principal, mais on ne fera pas que passer au travers du système visé...! Non ? je me trompe
?
Le chiffre de el_slapper est encore trop optimiste...
Si on double le deltaV (accélération, puis freinage au lieu d'une seule accélération), le rapport de masse n'est pas multiplié par 2, il est élevé au carré, par la malédiction de Tsiolkovski.
Si la charge utile représente 1/100 de la masse totale au départ pour un survol, elle doit représenter (1/100)²=1/10000 si on veut freiner. Dans ce cas, il faut que la masse au départ soit 100 fois plus élevée, à charge utile égale. A la louche. Ca peut être un peu plus compliqué si on largue des réservoirs en cours de route, mais on reste dans ces ordres de grandeur.
C'est pour celà que Daedalus n'était pas censé freiner : pour un survol, la sonde aurait eu une masse de 50000 tonnes au départ, mais il aurait fallu qu'elle ait une masse de plusieurs millions de tonnes au départ pour pouvoir freiner à l'arrivée.


tHe_LaMaN a écrit:

...

  1. arrivée de la sonde dans le système considéré (admettons qu'il se situe à 10 années lumières, et que la sonde atteigne 0,8c, ce que la fusion pulsée pourrait permettre d'atteindre, il faudrait de l'ordre de 15 ans en comptant accélération / décélération pour que la sonde arrive dans le système considéré (A0 + 75 ans)
Plutôt 0.1c avec la fusion pulsée, en étant optimiste...
Ce qui met quand même les systèmes stellaires potentiellement intéressants à au moins un siècle de voyage.

A+

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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 15:00

Nyos a écrit:
el_slapper a écrit:
Sur ce fil en anglais, on trouve un calcul rapide qui amène à une explosion nucléaire toutes les 3 secondes, pendant 230 jours, pour un voyage nettement plus long. Il me parait donc difficille d'accumuler le combustible nucléaire nécéssaire.... Mais il parle de deuterium, essentiellement, dont il faudrait 12 millions de tonnes. Pour le départ, et autant pour l'arrivée, soit 24 millions de tonnes.

J'ai du mal à mettre tout ça dans ma petite tête...

Pourquoi autant de carburant dédié au freinage ??? Si on considère un très gros lanceur pour l'accélération, le voyage, ne peut-on imaginer un module détachable bien plus petit (1/1000 ou 1/10000 de la masse totale) qui se séparerait pour la phase de décélération, avec juste le combustible necessaire ? Celà implique d'abandonner le vaisseau principal, mais on ne fera pas que passer au travers du système visé...! Non ? je me trompe ?

Je ne pense pas que ça soit possible. C'est encore une fois un cercle vicieux, puisque bien que la masse du module soit relativement faible, il faudrait quand même énormément de carburant pour la freiner. Ce qui implique d'emporter tout de même une quantité énorme de carburant pour freiner le vaisseau, puis du caburant pour freiner la masse supplémentaire qui aura déjà été emportée, etc... On retombe dans le même cercle vicieux que celui des lanceurs à étages, pour lesquels une énorme part de la quantité de carburant emportée ne sert à rien d'autre qu'amener le reste du combustible de plus en plus haut jusqu'en orbite Sad

Mon hypothèse avec mes connaissances limitées dans le domaine :P J'aimerais bien que quelqu'un de plus expérimenté réponde de façon sûre à cette question très intéressante !
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Aldebarande




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 19:22

tHe_LaMaN a écrit:

La Lune présente l'intérêt de se trouver en permanence à courte distance de la Terre, de ne pas être soumise au traité d'interdiction des essais nucléaires,

« Sont interdits sur les corps célestes (…) les essais d'armes de tous types »

Extrait de l’Article IV du Traité sur les principes régissant les activités des États en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes.
http://www.unoosa.org/oosa/fr/SpaceLaw/gares/html/gares_21_2222.html
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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 22:59

Aldebarande a écrit:
« Sont interdits sur les corps célestes (…) les essais d'armes de tous types »
Ah mince... autant pour mes hypothèses. Il ne nous reste plus qu'à construire l'Etoile Noire, comprenant une chambre de test des bombes H, si je comprends bien ? ;o)


Au sujet du carburant à emporter, et toujours dans un esprit de comparaison fusion pulsée vs propulsion par bombes H, est-ce que le rapport masse de carburant / énergie émise est le même dans les deux cas ? En d'autres termes, est-ce qu'on pourrait appliquer un delta v plus important avec une masse donnée de matière (deutérium/tritium je suppose) en utilisant une technologie plutôt que l'autre ?
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Jeep




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mar 21 Aoû 2012 - 23:19

voltige3d a écrit:

Je ne pense pas que ça soit possible. C'est encore une fois un cercle vicieux, puisque bien que la masse du module soit relativement faible, il faudrait quand même énormément de carburant pour la freiner. Ce qui implique d'emporter tout de même une quantité énorme de carburant pour freiner le vaisseau, puis du caburant pour freiner la masse supplémentaire qui aura déjà été emportée, etc... On retombe dans le même cercle vicieux que celui des lanceurs à étages, pour lesquels une énorme part de la quantité de carburant emportée ne sert à rien d'autre qu'amener le reste du combustible de plus en plus haut jusqu'en orbite Sad

Mon hypothèse avec mes connaissances limitées dans le domaine :P J'aimerais bien que quelqu'un de plus expérimenté réponde de façon sûre à cette question très intéressante !

En faite, détacher un module revient à larguer les réservoir et le système de propulsion servant à arriver dans le système stellaire visé. La masse étant moindre, il faut donc moins de carburant pour freiner. Mais à se moment là les réservoir sont vide, il faut voir combien ça représente par rapport à la quantité de carburant embarquée qui semble être énorme. Au final, gain ne serait peut être pas très grand.

tHe_LaMaN a écrit:
Aldebarande a écrit:
« Sont interdits sur les corps célestes (…) les essais d'armes de tous types »
Ah mince... autant pour mes hypothèses. Il ne nous reste plus qu'à construire l'Etoile Noire, comprenant une chambre de test des bombes H, si je comprends bien ? ;o)


Au sujet du carburant à emporter, et toujours dans un esprit de comparaison fusion pulsée vs propulsion par bombes H, est-ce que le rapport masse de carburant / énergie émise est le même dans les deux cas ? En d'autres termes, est-ce qu'on pourrait appliquer un delta v plus important avec une masse donnée de matière (deutérium/tritium je suppose) en utilisant une technologie plutôt que l'autre ?

C'est bien la propulsion par fusion pulsée qui permet d'obtenir le plus grand delta v : projet Orion ISP = 3 150 s, projet fusion pulsée ISP jusqu'à 100 000 s.
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Algol




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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mer 22 Aoû 2012 - 7:24

Moi j'appelle tout cela ''tirer des plans sur la comète'' ! Vieille expression qui signifie ''faire des projets précis à partir d'hypothèses hasardeuses qui ne se vérifieront probablement jamais''

Terraformer Mars ou mieux encore une planète extra-solaire me paraît être un délire de science-fiction, au vu des moyens à employer, du temps nécessaire et de certains problèmes insolubles : gravité, champ magnétique, etc... Les terriens auront mieux à faire de remettre et maintenir leur planète en état, de stabiliser la démographie, la croissance économique et de stopper tous les gaspillages, que ce soit d'énergies ou de ressources. Au mieux exploiter celles du système solaire. Ce n'est pas d'un manque de place dont nous souffrons, bien plus d'un manque d'équilibre ! (Sans parler d'unité et de conscience mondiale)

La Terre devrait rester habitable au moins un milliard d'années, peut être plus avec un parasol géant... Quelle est l'espérance de vie de l'espèce humaine ? Les espèces animales dont la longévité a atteint les 100 millions d'années sont extrêmement rares. (Et je signale que l'humain est une espèce qui n'évolue plus...) Quelle sera la durée de notre civilisation technologique ? Personne n'en sait fichtre rien, alors penser émigrer sur une autre planète me semble bien n'être qu'un échappatoire commode mais utopique à la question de notre devenir et de notre survie...

Aller visiter les autres étoiles ? Envoyer des sondes dans un but scientifique ou ''touristique'', j'ai déjà donné mon avis : trop cher, trop long, trop dispendieux en carburant, quelle que soit l'énergie que l'on puisse imaginer, de la bombe atomique à l’antimatière...

Aller s'installer sur une planète extra-solaire, la coloniser, en admettant que la technologie nous le permette un jour ? (Et s'il faut déménager tous les clampins de terriens, avec la bouffe, les meubles, les bagnoles et le cheptel, ce sera plus lourd qu'une sonde !) Encore de la science-fiction délirante, mais passons... admettons...

Hormis la faisabilité, j'y vois trois objections :

1) Imaginer – scientifiquement – la technologie et la possibilité de voyages ou colonisations interstellaire c'est donner du grain à moudre aux ufologues et autres soucoupistes : ''Vous admettez que nous en serons capables ? Donc ils le sont aussi et ils sont sûrement déjà là car il y en plein partout dans l'univers et beaucoup ont commencé avant nous !'' ''Comment pouvez affirmer qu'ils ne viennent pas ?! Avec tous ces beaux crop-circles qu'il nous dessinent si gentiment, preuve de leur fantastique technologie !!!'' Je plaisante, mais bon ça me gêne ça...

2) Coloniser une autre planète vivante, surtout à des fins d'expansion démographique et économique pose un problème philosophique : De quel droit pourrions nous aller détourner un système vivant de son évolution naturelle à notre propre intérêt anthropocentrique ? Revenons à nos ET qui ne sont pas venus, il avaient pourtant bien le temps de le faire depuis les centaines de millions d'années que l'air est respirable ici. Imaginons qu'ils se soient pointés au Tertiaire, avec famille et tout le bric-à-brac : C'était déjà tout à fait vivable, des animaux exotiques en plus, seulement je crains que cela aurait perturbé les visées évolutives de Lucy, Edouard, Ernest, Griselda et Cie, auquel cas nous ne serions pas là pour en disserter à l'aide de notre impressionnante technologie informatique ! Ah, c'est moins marrant, vu comme ça, hein ? Il y a peut-être un code du bon conquérant spatial écologiste à établir ?

3) Le pire, la compatibilité : Que va-t-il se passer si deux mondes vivants, ayant évolué séparément entrent en contact ? Cela ne vous interpelle pas, ça ? Quand les astronautes d'Apollo sont rentrés at-home on te les a mis aussi sec en quarantaine, histoire qu'ils ne viennent pas nous ramener une vilaine épidémie tombée de la Lune !

Quand nous avons trouvé l'Amérique nous avons refilé plein de saletés aux autochtones, beaucoup en sont morts ! Les Marquises, ça vous dit quelque chose, à part un paradis français du Pacifique ? Quand les européens se sont pointés la-bas, on a estimé la population à 50/100000. On ne les a pas trucidés ni colonisés, on juste amené quelques missionnaires, fonctionnaires, des prisonniers...et leurs microbes ! Bilan, en moins d'un siècle ils ne sont plus que 3000, génocide culturel en prime ! En quelques siècles ou millénaires de séparation, américains et océaniens avaient perdu leur résistance face aux maladies du Vieux Continent. Si nous résistons à nos bactéries, virus, mycoses et divers animalcules c'est qu'au fil de l'évolution nous avons appris à vivre ensemble, à nous supporter, il y a bien quelques épidémies mais au bout d'un moment tout rentre peu ou prou dans l'ordre. Mais voilà, deux évolutions séparées depuis l'origine se rencontrent : Personne n'est immunisé contre personne, cela risque d'être le gros bug biologique monstrueux, disparition de toutes les espèces ''évoluées'', retour à la case départ pour les bactéries et virus : ''Bon, les gars, on se recommence une évolution concertée ensemble maintenant ?'' Enfin, peut-être je suis pessimiste mais quand même c'est à réfléchir !

C'étaient mes réflexions de cette nuit, du rabat-joie, du terre-à-terre dans un forum astronautique, je sais, c'est pas bien... Mon smiley préféré est bien celui-ci :



Ps, pour les admins et modérateurs : Oui, je suis plutôt hors-sujet quand il devait se traiter de technologie, mais bon, il faut aussi évoquer le côté pratique avant de lancer des projets... Peut-être ces sujets sont à développer dans un autre fil à créer ? A vous d'en décider ! Je verrais bien comme titre ''Utopia Planeta'' ou ''Planète interdite''... !
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MessageSujet: Re: Au-delà d'Orion, Daedalus et Icarus: comment rendre le voyage interstellaire possible   Mer 22 Aoû 2012 - 7:48

Algol a écrit:

...
[size=12]1) Imaginer – scientifiquement – la technologie et la possibilité de voyages ou colonisations interstellaire c'est donner du grain à moudre aux ufologues et autres soucoupistes...
Ici, une modération efficace veille à expulser manu militari ce genre de personnage s'il venait à troubler les discussions.

Algol a écrit:

[size=12]2) Coloniser une autre planète vivante, surtout à des fins d'expansion démographique et économique pose un problème philosophique
...
Un peu hors sujet dans cette discussion (mais rien n'empêche de créer un sujet dédié). On parle plutôt de sonde d'exploration.

Algol a écrit:

[size=12]3) Le pire, la compatibilité : Que va-t-il se passer si deux mondes vivants, ayant évolué séparément entrent en contact ?
Cet argument me parait tout à fait recevable, une sonde atterrissant sur une planète peut constituer un danger pour une vie autochtone. D'ailleurs, il y a déjà des règles pour les sondes actuelles expédiées vers Mars (alors même qu'il n'y a aucune indication qu'il y ait une vie là bas).

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