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 Quelques questions en vrac

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nicoloki




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MessageSujet: Quelques questions en vrac   Dim 31 Aoû 2014 - 2:09

Je suis nouveau sur ce forum et j'ai parcouru quelques topics et plein de questions que je n'ai pas vu abordées me viennent a l'esprit!

Ce que j'ai lu dans le cours de mécanique sur les lanceurs suggérait que l'essentiel du poids de ce qui est lancé est du carburant sous différentes formes (et néanmoins toujours appelé ergol) et ses différents contenants/propulseurs.
Ca pose la question des voyages interplanétaires, dans tous les films de SF on voit des vaisseaux se propulser sans soucis au milieu de l'espace (ils font aussi du bruit mais bon imaginez star wars sans ... lol! ) y a-t-il des technologies en développement qui permettraient de faire ça a terme?

En quoi consistent les expériences sur la microgravité qui vont ou ont été menées? a quoi sert l'absence de force gravitationnelles si il y a des forces d'entrainement? a mesurer les forces d'entrainement? à quelles fins?

Y a-t-il un programme de recyclage des déchets spatiaux a quelque niveau que ce soit? j'ai entendu dire qu'ils pullulaient sur les orbites les plus fréquentées.Comment fait-on face au problème?

A quoi sert le potentiel gravitationnel? Peut-on en générer comme le potentiel électrique autrement qu'avec de la masse ou c'est juste pour calculer de beaux gradients et des intégrales?Very Happy
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Astro-notes
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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Dim 31 Aoû 2014 - 11:20

nicoloki a écrit:
Je suis nouveau sur ce forum et j'ai parcouru quelques topics et plein de questions que je n'ai pas vu abordées me viennent a l'esprit!

...

A quoi sert le potentiel gravitationnel? Peut-on en générer comme le potentiel électrique autrement qu'avec de la masse ou c'est juste pour calculer de beaux gradients et des intégrales?Very Happy


Pour cette dernière question, on cherche encore le "graviton" celui de l’interaction gravitationnelle.
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Stikeurz


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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Dim 31 Aoû 2014 - 12:30

nicoloki a écrit:
En quoi consistent les expériences sur la microgravité qui vont ou ont été menées?

Certaines expériences servent à mesurer l'impact de l'absence de gravité sur le corps humain à long terme ou encore à savoir s'il est possible de faire pousser des plantes, légumes en apesanteur (récemment, une salade a poussé normalement à bord de l'ISS). Mais cette liste est loin d'être exhaustive.

nicoloki a écrit:
Y a-t-il un programme de recyclage des déchets spatiaux a quelque niveau que ce soit? j'ai entendu dire qu'ils pullulaient sur les orbites les plus fréquentées.Comment fait-on face au problème?

Pour le moment, c'est un problème qui ne trouve pas de solution, nombre de scientifiques se penchent sur le sujet afin de trouver comment nettoyer notre orbite terrestre. L'espace est grand mais il arrive qu'il y ait des problèmes ou de belles frayeurs avec des déchets spatiaux. J'ai entendu dire que les Chinois penchaient sur le problème.
Certains disent que l'on pourrait utiliser une sorte de grand filet ou encore un câble électrique qui attirerait les déchets. M'enfin, je ne suis pas un pro.
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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Dim 31 Aoû 2014 - 12:49

Stikeurz a écrit:
Pour le moment, c'est un problème qui ne trouve pas de solution, nombre de scientifiques se penchent sur le sujet afin de trouver comment nettoyer notre orbite terrestre. L'espace est grand mais il arrive qu'il y ait des problèmes ou de belles frayeurs avec des déchets spatiaux. J'ai entendu dire que les Chinois penchaient sur le problème.
Certains disent que l'on pourrait utiliser une sorte de grand filet ou encore un câble électrique qui attirerait les déchets. M'enfin, je ne suis pas un pro.
Effectivement, en 2007 les Chinois ont fait péter en LEO un de leurs satellites météo en panne avec un missile, éparpillant des milliers de débris sur une orbite fréquentée... On peut donc dire qu'ils s'attaquent au problème. Quelques temps plus tard, les US ont cru bon de faire de même pour montrer qu'il ne fallait pas pousser mémé dans les orties. mur

Il y a quelques projets un peu partout, j'ai pour ma part surtout entendu parler d'études côté CNES et ESA. Mais je pense que ce problème ne sera pas pris à bras le corps avant de grosses catastrophes (pertes en série de satellites ou tragédie humaine dans l'espace), puisque pour l'instant les désagréments financiers ne se font pas sentir de par la rareté relative des accidents. Le domaine se cantonnera donc sûrement à des études pour encore plusieurs années, même si les scientifiques savent bien que les densités de débris sont alarmistes sur certaines orbites. Heureusement, les radars permettent de sauver régulièrement des satellites de collisions potentielles, mais d'un autre côté on se repose beaucoup sur nos lauriers puisqu'on ne s'attaque pas plus durement à la base du problème.


Dernière édition par MarsSurfaceWanderer le Dim 31 Aoû 2014 - 19:45, édité 1 fois
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Gergovi


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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Dim 31 Aoû 2014 - 18:43

à propos des débris spatiaux c'est vrai que c'est assez alarmant et j'avais quelques liens sur le sujet ; la question de nicoloki m'a permis d'approfondir un peu ; il y a quelques études et projets sérieux en cours ...

article suite à la conférence de l'ESA à Darmstadt en avril 2013 : http://www.slate.fr/life/71767/debris-spatiaux-qui-va-faire-le-menage-de-espace

article sur l'étude du traitement des gros débris spatiaux confiée par le CNES à Astrium : http://www.boursier.com/actions/actualites/news/eads-astrium-etudie-le-traitement-des-gros-debris-spatiaux-526808.html

article détaillé sur le sujet (notamment historique) avec infographie intéressante de Rian.ru (les chiffres varient d'une source à l'autre, mais l'ordre de grandeur reste à peu près le même) : http://couloirsdunet.wordpress.com/enquetes/dechets-en-orbite-les-dangers/chute-de-debris-spatiaux-le-point/

lien direct vers l'article de Sciences et Avenir de mai 2013 "La pollution spatiale plus inquiétante que jamais" : http://www.sciencesetavenir.fr/espace/20130509.OBS8568/la-pollution-spatiale-plus-inquietante-que-jamais.html

projet suisse pour 2018 : http://www.metronews.fr/info/cleanspace-one-un-satellite-suisse-pour-nettoyer-le-cosmos-des-dechets-spatiaux/mmjr!afYPkoXTUQ/ & http://actu.epfl.ch/news/l-epfl-lance-un-satellite-a-la-poursuite-des-debri/
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nicoloki




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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Lun 1 Sep 2014 - 20:52

En lisant tout ça il me vient une idée:
pourquoi ne pas faire un genre de satellite-aimant que t'envois sur les orbites polluées?
Genre il accumule les débris sur sa coque puis quand il a atteint une masse
critique tu le redescend (genre avec l'un de leur vaisseau poubelle)
puis ensuite tu le renvois.
Déjà ça règle le problème des petites particules
Puis même s'il faut viser un peu parce que l'aimant n'est pas assez puissant c'est toujours 
plus simple de viser avec un aimant qu'avec un un bras robot...
Après j'imagine que je suis pas le 1er gland à avoir pensé à ça mais je vois pas
comment le truc avec le bras robot c'est plus simple.
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Stikeurz


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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Lun 1 Sep 2014 - 23:21

Peut être car il faudrait des aimants très puissants (qui pourrait affecter des orbites de satellites opérationnels) et très résistants (a quelle vitesse les débris viendrait s'entrechoquer sur cet aimant?) et surtout très couteux, je pense que seuls les électro-aimants peuvent être activés/désactivés quand on veut. Ce qui est une nécessité je suppose. Et ce genre de super électro-aimant prend beaucoup de place, d'énergie et est assez lourd.

Je ne suis pas un pro, je dis peut être des bêtises.
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Argyre


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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Mar 2 Sep 2014 - 11:16

nicoloki a écrit:
Je suis nouveau sur ce forum et j'ai parcouru quelques topics et plein de questions que je n'ai pas vu abordées me viennent a l'esprit!

Ce que j'ai lu dans le cours de mécanique sur les lanceurs suggérait que l'essentiel du poids de ce qui est lancé est du carburant sous différentes formes (et néanmoins toujours appelé ergol) et ses différents contenants/propulseurs.
Ca pose la question des voyages interplanétaires, dans tous les films de SF on voit des vaisseaux se propulser sans soucis au milieu de l'espace (ils font aussi du bruit mais bon imaginez star wars sans ... lol! ) y a-t-il des technologies en développement qui permettraient de faire ça a terme?
...

Il y a 2 problèmes :
1) Accès à l'orbite basse
2) Voyage interplanétaire
Pour accéder à l'orbite basse, il faut une poussée très importante (même si on envoie une poussée de 100 kg pendant 1 milliard d'années, ça ne décollera pas) et pour l'instant, on ne sait pas faire autrement qu'avec des moteurs chimique. Après l'orbite basse, en revanche, on peut utiliser des moteurs avec de petites poussées mais qui vont durer très longtemps et envisager des moteurs électriques très efficaces en terme d'ergols (efficace = gain de vitesse très important relativement à la quantité d'ergols embarqués).
Le problème fondamental est alors d'alimenter en électricité ces moteurs avec suffisamment de puissance sans être obligé d'embarquer une centrale solaire ou nucléaire qui ferait des centaines de tonnes. Sur le long terme, on peut penser néanmoins qu'on parviendra à réaliser une centrale nucléaire miniature (10 tonnes par exemple) mais très puissante. Ce pourrait être avec la fusion nucléaire d'ailleurs, plutôt que la fission. Le voyage interplanétaire resterait cependant relativement long, du style 2 mois pour rejoindre Mars et 6 mois à 1 an pour arriver dans la banlieue de Jupiter, avec des vaisseaux de petite taille (pas les croiseurs de l'Empire ... eek )
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nicoloki




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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Mar 2 Sep 2014 - 12:11

Ok!
donc le problème c'est de s'extraire de la gravitation quoi.
mais de toute façon il faudrait du carburant, de l'énergie pure ne servirait à rien.
Mais le truc aussi c'est que ces vaisseaux peuvent se poser sur une autre planète.....puis redécoller!
faut embarquer un deuxième lanceur pour ça?
C'est un problème physique stylé ça, convertir de l'énergie pure en poussée sans éjecter de matière


Sinon pour l'électroaimant à mon avis on a déjà envoyé des trucs plus lourds.
Il y a certes des inconvénients mais à mon avis par rapport à l'autre c'est mieux :

1-tu chopes les débris de petite et moyenne taille sans efforts, ce que l'autre ne fait juste pas
2-à mon avis une fois la coque conçue c'est pas très compliqué à faire donc surement beaucoup moins cher
que les machins de robotique dernier cri de l'autre
3-La mission la-haut me semble juste plus simple, pour les petits tu fais rien de spécial, pour les gros
tu enchaînes une séquence approche approximative du débris-activation de l'électroaimant-stabilisation

Puis sinon pour croiser un satellite tu désactive l'électroaimant le temps qu'il passe et à mon avis ça va.
Y'a bien des électroaimants au sol qui ne déchirent pas tous les appareils électroniques à coté
enfin à voir, je sais pas
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Argyre


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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Mar 2 Sep 2014 - 14:28

nicoloki a écrit:
Ok!
donc le problème c'est de s'extraire de la gravitation quoi.
mais de toute façon il faudrait du carburant, de l'énergie pure ne servirait à rien.
Mais le truc aussi c'est que ces vaisseaux peuvent se poser sur une autre planète.....puis redécoller!
faut embarquer un deuxième lanceur pour ça?
Bonne question !
Intuitivement, je dirai qu'il vaudrait mieux un parking pour vaisseau spatial placé en orbite et changer de vaisseau, ou au minimum laisser la partie propulsive interplanétaire en orbite. Ensuite, au sol, la logique serait d'exploiter les ressources locales pour refaire le plein.
nicoloki a écrit:

C'est un problème physique stylé ça, convertir de l'énergie pure en poussée sans éjecter de matière
E=mc2 => il y a une équivalence énergie masse. On peut éjecter des photons, ou utiliser les photons solaires, mais ça ne résout pas franchement le problème, sauf à envisager des voiles de plusieurs dizaines ou centaines de km2, en prenant son temps ...

nicoloki a écrit:

Puis sinon pour croiser un satellite tu désactive l'électroaimant le temps qu'il passe et à mon avis ça va.
Y'a bien des électroaimants au sol qui ne déchirent pas tous les appareils électroniques à coté
enfin à voir, je sais pas
Il faut avoir à l'esprit qu'en général, en orbite, le croisement se fait avec des vitesses relatives de plusieurs km par seconde. Ce n'est certainement pas avec des aimants qu'on va retenir un objet, même s'il passe à quelques millimètres de l'aimant. Si on pouvait dévier une balle ou un boulet avec un aimant et se protéger des tirs, ça se saurait ...
Le pb numéro 1, c'est d'avoir assez d'énergie pour modifier la trajectoire du vaisseau extracteur de déchets orbitaux, d'abord pour le placer sur la même orbite que le déchet, puis pour lui communiquer l'impulsion qui va le ramener sur Terre. Capturer l'objet est un problème de second ordre, qu'on utilise un filet, un robot, un aimant ... D'ailleurs, le pb de l'aimant, à mon sens, c'est qu'il ne permet pas de positionner le déchet comme on veut. Or, si on veut collecter les déchets spatiaux, un minimum de "rangement" me parait nécessaire afin de pouvoir maîtriser les déplacements suivants et la trajectoire de retour, d'où l'idée d'un bras robotique.
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nicoloki




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MessageSujet: Re: Quelques questions en vrac   Mar 2 Sep 2014 - 18:21

D'accord...
Je me basais sur le fait qu'il y ai des aimants assez puissants.
J'ai trop regardé breaking bad Very Happy
J'avoue que j'ai aucune idée de l'ordre de grandeur de la force appliquée au débris, dans la seule 
électromag que j'ai fait les champs magnétiques ne sont générés que par des courants et les métaux sont parfaits...Suspect

Sinon je ne connais pas trop le principe de l’éjection de photons, dans ce que je connais les photons sont des quantas 
d'énergie et du coup quand tu en captes tu reçois de l’énergie transformée au moins en partie (et selon des lois que je ne connais pas)
en énergie cinétique (principe de la voile solaire?) mais pour moi si tu balances des photons tu perds de l’énergie nan?
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