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 Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune

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MoonMoon


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MessageSujet: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 10:47

Bonjour à tous,
Ca fait un bout de temps que je lis vos posts, et ayant moi-même quelques idées, je voudrais vous poser une question : 

Serait-il envisageable d'envoyer un petit colis ( de l'ordre du kg) sur une trajectoire l'envoyant dans le Soleil avec un faible DeltaV en utilisant la Lune pour dévier la trajectoire ? (avec un assez grand angle)
Vous avez souvent parlé d'utiliser Jupiter pour faire ce genre de manœuvre, mais la Lune n'est-elle pas un bon candidat ? Certes l'objet ne gagnera pas beaucoup de m/s, mais ce n'est pas le but recherché.
Il s'agirait en quelque sorte de réorienter le vecteur vitesse issu de la vitesse orbitale terrestre vers le Soleil.

Bon week-end !

MoonMoon
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phenix


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 14:13

En trajectoire  direct ça va être dur.
Si l’on veut rentrer dans le soleil il faut annuler quasiment toute la vitesse de la terre autour de ce dernier.
Attention calcul à la louche
Avec une distance soleil-terre de 150 million de km. Nous parcourons (pi*2*150 million)=940 million de Km par an et donc 29,8km/s.  Il faut donc une vitesse infinie en sortant de l’attraction terrestre légèrement plus faible que celle écrite plus haut. Tu as du faire des recherches et constater que c’est énorme.  Vu l’importance de la vitesse infini, la vitesse de libération terrestre a peu d’influence sur le Delta V donc il faudrait un Dv de 28,8km/s depuis l’orbite lunaire.
Une possibilité est d’utiliser le puit gravitationnel de la terre. C’est un principe (dont je me souviens plus du nom) selon lequel fournir un même delta V fourni une meilleur vitesse infini s’il est appliqué près du corps central. L’idée est donc, à partir de l’orbite lunaire, à se mettre sur une trajectoire de retour vers la terre. Une fois arrivé au périgée (à quelques centaines de km de la surface), on accélère au maximum pour être catapulté sur la bonne trajectoire. Avec cette technique on a besoin d’un Delta V de 22km/s. c’est quand même beaucoup trop pour être envisageable à court terme.
Apres on peut imaginer utilisé les assistances gravitationnel de venus et de mercure, mais là je peu pas t’aidé.
Je ne me suis jamais vraiment penché sur la question, mais l’intérêt de Jupiter et qu’elle est beaucoup plus loin du soleil donc sa vitesse orbital a annulé est plus faible et donc le Delta V nécessaire plus faible.
 

Au faite, qu’es que veut tu envoyer quelque chose dans le soleil ?
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Petite Crevette


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 14:24

phenix a écrit:

Au faite, qu’es que veut tu envoyer quelque chose dans le soleil ?

Donald Trump.
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MoonMoon


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 14:49

Je viens de me rendre compte que ce n'est pas la vitesse orbitale que je vais pouvoir changer de direction, mais seulement la vitesse du projectile relative à la Terre, vu que la Lune possède la même vitesse orbitale, ce qui n'apporte donc rien...

C'était pour envoyer des déchets radioactifs dans le Soleil (pour faire suite aux différents posts à ce sujet).

Les recherches continuent !  study
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Mustard
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 15:16

Ca vaut ce que ça vaut, mais déja rien que sous KSP je n'ai jamais réussi à envoyer une charge vers le soleil, ça demande une énergie énorme que je n'ai jamais réussi à obtenir. KSP reste cependant un jeu mais qui reprend les principes mathématiques de la mécanique orbitale
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Petite Crevette


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 15:59

Il faut viser Vénus pour un survol du côté rétrograde de la planète qui nous fait ensuite plonger vers Mercure où là aussi on fait plusieurs survols côté rétrograde jusqu'à ce qu'on obtienne un périhélie négatif et hop direction soleil. Ceci impose des fenêtres de tir très précises pour avoir une bonne configuration des planètes et des voyages plutôt longs.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 16:15

je sais que ça a rien a voir avec les trajectoires, mais pourquoi se compliquer la vie en les projetant dans le soleil?  les placer sur une orbite solaire quelconque (qui ne croise aucune planète ) suffirait largement ou dans un point type Lagrange 4 ou 5. c'est point sont déjà encombre de débris (donc inutilisable) et ils n'y bougerons jamais.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 18:18

C'est pour l'opinion publique : les gens auront toujours peur si les déchets ne sont pas définitivement détruits...
Ce genre de fenêtre de tir ne doit se présenter qu'une fois en plusieurs années non ? 
Sur KSP je n'ai jamais réussi à sortir de l'attraction terrestre moi bravo
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 19:53

garde courage, ksp est un vrai cours de mécanique orbitale.

il y a en gros une fenêtre de tir pour une assistance gravitationnel vers venus tout les 600 jours. et vers venus puis mercure c'est beaucoup plus rare.


HS on

Pour l'opinion publique, je vais pas dire se que je pense des médias mais je vais juste donner un exemple. Se matin dans le JT de telematin est passé un reportage sur "la cérémonie en hommage aux victimes de la catastrophe nucléaire de fukushima". on entendait qu'un tsunami était a l'origine de la coupure des pompes qui a entraîné une catastrophe nucléaire responsable de 18 000 morts. je préfère rien rajouté.


HS off
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 20:26

Je pense que les gens peuvent accepter d'envoyer ça dans le Soleil, plus c'est loin mieux c'est. Et puis le Soleil, c'est bien connu pour tout cramer, alors que la stabilité d'une couche argileuse sur des milliers d'années, faut être un expert. Après il faut bien leur expliquer toutes les sécurités que tu mets en place. Mais il y aura toujours des mecs pour dire que l'on ment et tout...
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phenix


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 21:17

L’intérêt du soleil c'est qu'il émet des neutrons qui vont alourdir puis casser les atomes d'uranium. Cela dégage énormément d’énergie (c'est pour ça qu'on place de l'uranium dans les bombes thermonucléaires type FFF)  et réduit la dangerosité des déchets. De plus le soleil est juste une énorme explosion nucléaire , donc un peu plus un peu moins... Wink

C'est vrai que l'opinion publique n'a pas envie de vivre au dessus d'un stock de déchets nucléaires (même si le jour où ils remonteront à la surface, ils seront deux fois moins dangereux que la radioactivité naturelle), mais ça va être compliqué de leur vendre qu'ils vont être survolés par des gros pétards supersoniques chargés de déchet radioactifs et considérés comme peu fiables trouille (tout le monde a vu les images de challenger) .

Après , nous aussi nous devons nous poser la question. Éjecter tous les déchets radioactifs représenterait un boulot énorme , et je suis pour tout ce qui me donnera plus de travail (a condition que je convertisse mon stage en CDI Smile ) . Mais ira-t-on jusqu’à risquer nos précieux pas de tirs. Il faudra des centaines de tirs pour éliminer uniquement les déchets les plus dangereux et il suffirait d'un seul échec comme ceux qu'a connu SpaceX pour perdre Kourou Cool (et donc toute notre industrie européenne) pour des années.


Dernière édition par phenix le Dim 12 Mar 2017 - 8:45, édité 1 fois
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David L.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 11 Mar 2017 - 21:38

phenix a écrit:
L’intérêt du soleil c'est qu'il émet des neutrons qui vont alourdir puis casser les atomes d'uranium. Cela dégage énormément d’énergie (c'est pour ça qu'on place de l'uranium dans les bombes thermonucléaires type FFF)  et réduit la dangerosité des déchets. De plus le soleil est juste une énorme explosion nucléaire , donc un peu plus un peu moins... Wink

C'est vrai que l'opinion publique n'a pas envie de vivre au dessus d'un stock de déchets nucléaires (même si le jour ils remonteront à la surface, ils seront deux fois moins dangereux que la radioactivité naturelle), mais ça va être compliqué de leur vendre qu'ils vont être survolés par des gros pétards supersoniques chargés de déchets radioactifs et considérés comme peu fiables trouille (tout le monde a vu les images de challenger) .

Après , nous aussi nous devons nous poser la question. Ejecter tous les déchets radioactifs représenterait un boulot énorme , et je suis pour tout ce qui me donnera plus de travail (a condition que je convertisse mon stage en CDI Smile ) . Mais ira-t-on jusqu’à risquer nos précieux pas de tirs. Il faudra des centaines de tirs pour éliminer uniquement les déchets les plus dangereux et il suffirait d'un seul échec comme ceux qu'a connu SpaceX pour perdre Kourou Cool (et donc toute notre industrie européenne) pour des années.

Lancer des déchets nucléaires ne fera que rendre l'énergie nucléaire encore plus coûteuse et donc les alternatives encore plus intéressantes...

PS: l'orthographe... 36 fautes... pitié... Et une phrase commence par une majuscule...  mur
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Henri
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 2:56

Injecter des déchets radioactifs en orbite, quelle bonne idée ! Comme à peu près 1 tir sur 100 échoue et fini en petites pièces dans l'atmosphère, là les écolos pourront râler et avec raison... Je sors

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Eloi


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 10:24

Dans le même style de mission, il y avait les sondes Helios-1 et -2. Hélios-2 détient les records à la fois de l'engin le plus rapide et celui passé le plus près du Soleil, lors de son passage au périhélie à 70 km/s à 0,29 UA.

C'est encore loin de la faire tomber dans le Soleil. 

Pour un camion-poubelle spatial de déchets radioactifs, peut-être une option serait de tirer profit du fait que l'on n'est pas trop pressés :
* utiliser plutôt une voile solaire, laquelle suivra une orbite en spirale jusqu'à... ce que la température désagrège la voile... mais toujours pas dans le Soleil. Peut-être qu'une bonne conception de l'engin permettrait, par une forme asymétrique, de terminer le travail ?
* utiliser la chaleur produite par les désintégrations radioactives dans les déchets pour alimenter, via un RTG, une propulsion ionique à haute isp (> 5000 s)
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Eloi


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 10:25

Henri a écrit:
Injecter des déchets radioactifs en orbite, quelle bonne idée ! Comme à peu près 1 tir sur 100 échoue et fini en petites pièces dans l'atmosphère, là les écolos pourront râler et avec raison... Je sors

Il faut alors prévoir une fusée d'extraction comme pour les capsules habitées  Super
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Space Opera
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 10:49

Le taux de fiabilité d'une tour d'extraction n'est pas de 1. Tôt ou tard, ça va retomber sur Terre en petits morceaux.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 11:09

Space Opera a écrit:
Le taux de fiabilité d'une tour d'extraction n'est pas de 1. Tôt ou tard, ça va retomber sur Terre en petits morceaux.

En poussant le raisonnement : est-ce fatal que ce soit en petits morceaux, justement ? Une conception adaptée ne peut-elle pas transformer la puissance de l'explosion de la fusée qui se trouve sous la charge utile en impulsion pour cette dernière ?

Un scénario : la fusée explose -> la charge utile est propulsée sur une trajectoire parabolique -> tombe dans l'eau -> récupération ultérieure.

Si le colis de la charge utile est suffisamment robuste, on augmente significativement la fiabilité :

Fiabilité de la mission = (fiabilité de la fusée) * (fiabilité du dispositif d'extraction) * (fiabilité de confinement du colis de la charge utile).

Certes, ce n'est toujours pas 1, mais même si l'on suppose l'échec de l'ensemble des lignes de défense, avec un plan de vol adapté, le déchet tombe au fond de l'océan et reste en principe récupérable (par exemple si les radionucélides sont intégrés dans une matrice de verre fibré). 

Bien entendu, mieux vaut que le plan de vol ne conduise pas à risquer de faire tomber une bombe sale sur un pays étranger, ce qui ressemblerait à un espèce de casus belli.

Globalement, des questions sérieuses se posent, c'est une évidence, mais si on pousse le raisonnement, la fiabilité ne sera bien entendu jamais 1, oui, mais on peut imaginer des contre-mesure rendant la dissémination extrêmement peu probable.
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MoonMoon


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 14:48

De ce que je lis, le plus gros danger viens d'un risque d'explosion de la fusée. Pourquoi ne pas alors tenter un mode de propulsion comme un canon electromag ? La charge est inerte, tous les paramètres peuvent être gérés au démarrage, et la technologie des canons electromags et des supercondensateurs (pour apporter la puissance nécéssaire) est assez avancée pour pouvoir tenter de tels tirs (Cf russes et américains qui veulent se tirer dessus avec). En plus on est sur une énergie plutôt "propore", donc ça fera plaisir aux écologistes. Ca ne devrait même pas coûter un bras en énergie vue le prix du Kwh d'électricité
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 15:13

MoonMoon a écrit:
De ce que je lis, le plus gros danger viens d'un risque d'explosion de la fusée. Pourquoi ne pas alors tenter un mode de propulsion comme un canon electromag ? La charge est inerte, tous les paramètres peuvent être gérés au démarrage, et la technologie des canons electromags et des supercondensateurs (pour apporter la puissance nécéssaire) est assez avancée pour pouvoir tenter de tels tirs (Cf russes et américains qui veulent se tirer dessus avec). En plus on est sur une énergie plutôt "propore", donc ça fera plaisir aux écologistes. Ca ne devrait même pas coûter un bras en énergie vue le prix du Kwh d'électricité

Le risque existe aussi pour un canon (électromagnétique ou à gaz) : si pour une raison quelconque le canon ne fournit pas la vitesse prévue au projectile, celui-ci est susceptible de retomber sur Terre d'une manière non prévue. Un bombardement aux isotopes radioactifs....  Crying or Very sad
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 16:05

Soyons clairs : il n'existe aucun moyen de lancement qui garantisse qu'on ne contaminera pas pour des siècles le pas de tir, des eaux internationales ou pire, un autre pays.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 16:36

Space Opera a écrit:
Soyons clairs : il n'existe aucun moyen de lancement qui garantisse qu'on ne contaminera pas pour des siècles le pas de tir, des eaux internationales ou pire, un autre pays.

Les 4,8 kg de plutonium-238 de Curiosity ont pourtant pris ce chemin, tout comme les 9,8 kg de New Horizon...
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Dim 12 Mar 2017 - 22:52

Eloi a écrit:
Space Opera a écrit:
Soyons clairs : il n'existe aucun moyen de lancement qui garantisse qu'on ne contaminera pas pour des siècles le pas de tir, des eaux internationales ou pire, un autre pays.

Les 4,8 kg de plutonium-238 de Curiosity ont pourtant pris ce chemin, tout comme les 9,8 kg de New Horizon...
Quand c'est quelques kg bien encapsulés pour résister à une rentrée atmosphérique, et ce une fois tous les 10 ans, ça n'a rien à voir en termes de probabilités que les choses aillent mal avec des dizaines de tonnes par semaine qui pour la même encapsulation impliquerait l’injection d'une masse 5 ou 10 fois plus élevée...
En plus le delta-V de l'ordre de 30 km/s pour atteindre la surface solaire est quasiment impossible à réaliser (sauf à jongler avec de nombreuses et très longues réactions de gravitation avec divers astres du système solaire).
Enfin le coût de l'opération rendrait à la louche l'énergie nucléaire 10 000 fois plus chère par MWh qu'aujourd'hui (allez 100 fois avec un système de transport spatial intégralement réutilisable)...
En prime, mais là il faudrait faire le calcul, je subodore que l'énergie consommée pour se débarrasser de cette manière des déchets nucléaires serait plus importante que l'énergie qui de par sa production a généré les déchets en question... clown

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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 7:50

Eloi a écrit:

* utiliser plutôt une voile solaire, laquelle suivra une orbite en spirale jusqu'à... ce que la température désagrège la voile... mais toujours pas dans le Soleil. Peut-être qu'une bonne conception de l'engin permettrait, par une forme asymétrique, de terminer le travail ?
Désolé de faire un flash-back. Mais peut-on se rapprocher du soleil avec une voile solaire? Avec un navire à voile, on peut remonter au vent en prenant appui sur l'eau. Or une voile solaire ne peut s'appuyer sur rien, il se trouverait comme une montgolfière, a dérive en fonction des vents solaires. 




  Pour les déchets, si on les enterre, on pourra encore les manipules pendant deux siècles avant que les conteneurs soit endommagé.
Deux siècles, c’est napoléon !!!!
Donc je sais que ça revient à refiler le bébé aux générations futures. Vu l’évolution technologique passé et l’accélération technologique constante, on ne peut même pas imaginer ou ils en seront dans deux siècles. Peut-être auront-ils besoin de nos déchets pour un nouveau type de réacteur ou qu’ils auront un moyen sûr et pas cher de s’en débarrassé. 
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 8:21

phenix a écrit:
Eloi a écrit:

* utiliser plutôt une voile solaire, laquelle suivra une orbite en spirale jusqu'à... ce que la température désagrège la voile... mais toujours pas dans le Soleil. Peut-être qu'une bonne conception de l'engin permettrait, par une forme asymétrique, de terminer le travail ?
Désolé de faire un flash-back. Mais peut-on se rapprocher du soleil avec une voile solaire? Avec un navire à voile, on peut remonter au vent en prenant appui sur l'eau. Or une voile solaire ne peut s'appuyer sur rien, il se trouverait comme une montgolfière, a dérive en fonction des vents solaires. 
... 
Non, Il y a le champ de gravitation du Soleil  ! 


La voile solaire IKAROS

PS: Sinon, même s'il n'y a pas d'impossibilité théorique , cela mettait beaucoup de temps et il y a mieux à faire des "déchets " radioactifs ... que l'on catalogue comme déchets tant que l'on ne sait pas ou plutôt que l'on ne souhaite pas  les transmuter .
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 12:22

Pas mal la voile solaire qui permet une spirale vers le Soleil, j'imaginais pas ça possible.

Concernant le futur traitement possible de ces déchets, il faut bien voir que dans 100 ans le site de Bure sera définitivement scellé ( avec je pense des coûts plus qu'exorbitant pour le desceller ) . De plus, on est pas trop en manque de matières premières pour tout ce qui est radioactivité je crois, donc au pire si on perd nos produits de fissions sur ce qu'on à déjà utilisé, c'est pas catastrophique, y'en aura d'autre. 

Enfin, tu dit que l’énergie électrique reviendrait beaucoup plus cher, je pense pas. Regarde : le prix de rient d'un kg de déchet enfoui à Bure est d'environ 4500 euros ( en prenant le coût total du projet, le volume enfoui et le volume réel de déchets nucléaire enfoui ). Ici, si tu veux prendre un canon électrique par exemple, supposons le rendement de 0.3 comme il est actuellement, et disons que l'on enveloppe 1 kg de déchets par 9 kg de trucs autour pour sécuriser le crash et les radiations, l'énergie à produire pour envoyer 1 kg dans le soleil serait de E = 1/0.3*1/2*10*30000*30000 =15 GJ. Maintenant le prix du Kwh en heure creuse est de 0.12 euros. Un Kwh correspond à 3.6 MJ. Alors finalement, le prix est P =15000/3.6*0.12 = 500 euros par kg, soit bien mieux que les 4500 euros actuels. Bien sûr il faut compter tout ce qu'il y a autour, mais dans l'idée ça prouve que c'est pas irréalisable.
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