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 Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune

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MoonMoon




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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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David L.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 18:21

MoonMoon a écrit:
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.

C'est ce "canon électrique" qui fait partir ces déchets nucléaires de la Terre ?  scratch
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phenix


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 18:21

Merci GIWA, un jour faudrait que je me penche plus sur ce mode de propulsion.
 
Pour le canon électrique, désolé, mais c’est très loin d’être près. Des prototypes en labo de canon équivalant à un obusier de 155 sont en cours de teste et ils ont de très gros problème. Le principal étant que le canon fond à chaque tir à cause de l’énorme effet joules et des frottements même infimes en le canon et projectile. Même le jour où enfin on sera capable de s’entretuer écologiquement, il faudra le convertir en space gun. C’est-à-dire passer de mach 7 à mach 25 juste pour le mettre en orbite basse (avec un petit delta V en apogée) puis mach 80 pour un envoi direct dans le soleil, sachant que tous les problèmes seront multipliés par la vitesse au carré. Apres le canon fera plusieurs dizaine de km, donc ou le mettons et comment on fait pour que l’obus ne fonde pas par l’énorme force aérodynamique.


Je n’aime pas le rôle casseur de projet, mais on n’aura probablement pas de space gun avant au moins un siècle.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 18:32

T'es trop pessimiste ! Si on a un vrai plan économique pour justifier ce genre de canon ( et pas juste pour jouer les gros bras avec des gros canons sur des gros bateaux), la technologie peut avancer vite. D'autant plus que le principal problème qui est selon moi l'apport en énergie n'en est pas vraiment un avec les avancées dans le domaine des supercondensateur et des superconducteurs. Certes le développement du projet peut coûter un bras, mais il faut voir les sommes mises en jeu : rien que pour la "recherche" autour du centre d'enfouissement, on paye 100 millions d'euros par an. Si on donne cette enveloppe pour l'élaboration d'un canon, on peut aller vite
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Eloi


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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 19:45

En ce qui concerne le canon, il n'est pas nécessairement électromagnétique. Il y avait un projet, Quicklaunch, dérivé de recherches américaines (projet SHARP) sur les canons à gaz, visant à construire un canon kilométrique immergé dans l'océan, et fonctionnant sur le dihydrogène comme fluide de travail ; il avait pour objectif de mettre en orbite une charge utile. Bon, comme on peut s'en douter, le projet a capoté (par ailleurs l'inspirateur du projet SHARP, Gerald Bull, a eu une vie sulfureuse que je vous laisse découvrir  Laughing).

On ne joue pas facilement avec les gros canons car il est facile de les transformer en armement...

Henri a écrit:
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...
[...]
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 

Ah, tout dépend ce dont on veut se débarrasser. Il est clair que l'on ne va pas s'ennuyer à balancer dans le soleil des gants seulement "peut-être contaminés" ou des tonnes de béton à peine radioactifs... autant viser ce qui est le plus difficile à gérer.

Il y a une classe de déchets radioactifs, les actinides mineurs (notamment américium, curium, neptunium), qui sont compliqués à gérer : longue durée de vie (plusieurs millénaires avant que leur radioactivité décroisse jusqu'à celle du minerai de base), très forte radiotoxicité - et pas vraiment valorisables aujourd'hui en tant que combustible comme l'est plutonium. Et la production française atteinte un monumental... 2,5 tonnes par an (40 mg par an par Français). Autrement dit, avec un foisonnement de ~10 pour prendre en compte le colis et le véhicule partant depuis le LEO, c'est 1 Ariane 5 par an. Pas de quoi ruiner l'industrie Super

[peut-être qu'au final il vaudrait mieux les mettre en parking en MEO : peut-être les générations futures trouveront une utilité à ces déchets, par exemple comme source de chaleur pour faire fondre la glace de lunes lointaines et gelées]

Bon soyons clairs, je me fais l'avocat d'une démarche qui ne sera probablement jamais mise en oeuvre pour tout un tas d'excellentes raisons, mais cela n'interdit de se laisser aller à imaginer à quoi cela pourrait ressembler scratch .


Concernant la propulsion, il y a d'autres possibilités :
* voile solaire à vent solaire (une corolle de câbles utilisant le flux de protons provenant du Soleil), 
* Câble électrodynamique. Cette dernière solution est simple notamment lorsque le camion-poubelle se rapproche du Soleil : un long câble dans lequel circule un courant électrique et produisant une force de Lorentz de par le déplacement du véhicule le long de son orbite dans le champ magnétique solaire. A partir de quand le champ magnétique du Soleil serait suffisant pour produire une poussée (une traction Surprised ) qui ne soit pas insignifiante ? Un petit exercice de calcul intéressant en perspective   What a Face. D'autant plus qu'un câble stabilisé par le gradient de gravité pourrait être constitué d'un matériau conducteur mais très réfractaire, sans doute plus solide qu'une voile solaire.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 21:08

Honnêtement je n’aime pas être pessimiste, mais tout ce que je sais et que j’apprends sur les canons électriques me font penser que c’est une impasse technologique, mais j’espère que les évolutions inimaginable aujourd’hui le rendra possible.
Je ne tirerai pas les mêmes conclusions pour tous les spaceguns. J’ai réfléchie a des dizaine de projet ( ramjet sur câble entre deux ballons sondes, canon a poudre sur un volcan Equatorien, enrouleur de câble géant relier a un ballon stratosphérique, entre autre) le principal problème c’est la relation G / longueur du canon. Pour envoyer un objet en orbite terrestre basse, il faut au moins 7,5km/s. Pour des humains limités à 5g (je sais que ça peut monter à 12 mais que pour quelques secondes) il faudrait un canon de 550km. Bref moonmoom, si tu charges ton canon chez toi, la bouche sera chez Eloi. On pourrait penser que pour les charges utiles acceptent facilement les G (déchet nucléaire, mes projets était plutôt pour envoyer de l’eau a une station-service orbital qui le convertir en LH2 et LO2 pour ravitailler des vaisseaux) on pourrait réduire la distance a moins d’un km (il faudrait 2800G).  Le problème c’est qu’on ne peut pas placer directement une charge en orbite avec un spacegun, il faudra forcément un petit Dv en apogée pour circularisé l’orbite. Or un delta v implique du carburant, un moteur, un système d’orientation, un timer bref un étage de fusée qui lui a forcément une limite de G. Donc je vois mal comment avoir un canon de moins de 5km.

Apres je me suis jamais penché sur l’envoi directement des charges au-delà de la second vitesse cosmique (la pas besoin de Dv en apogée) mais l’augmentation de vitesse implique forcement une augmentation exponentiel de la taille du canon.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 22:05

Pour un canon electromag, la taille du canon ne dépend que de l'intensité que l'on peut envoyer ( les progrès sont relativement impressionnants et rapides dans ce domaine ) et de la résistnce des matériaux, comme tu l'as dit. Il faudrait faire le calcul, après je ne m'y connais pas encore en résistance des matériaux ... D'un point de vue solidité, une balle en céramique devrait être un bon candidat je pense (résistance thermique intéréssante et tout). 
Je vais lire deux trois cours sur la résistance des matériaux, faire le calcul et je précise ça ! Parce que si ça ne pose pas de problèmes de ce côté là, ça va !
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Henri
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 13 Mar 2017 - 23:40

Ah si on avait un canon électrique pour mettre en orbite ce qu'on veut, le coût de mise en orbite serait ridicule, mais malheureusement on a que des fusées (qui elles savent traverser l'atmosphère sans griller durant les premiers kilomètres) mais coûtent la peau des fesses (1 kg en orbite au prix de l'or).
Allez il y a plus simple pour produire de l'énergie électrique économique et sûre par voie électronucléaire sur Terre et en prime ne générer que des radio-isotopes d'assez courtes périodes et surtout consommer les actinides comme de vulgaire carburants nucléaires :
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9acteur_nucl%C3%A9aire_%C3%A0_sels_fondus
Ça permettrait même de recycler une bonne partie de nos déchets nucléaires en produisant en prime de l'énergie électrique.

_________________
Les fous ouvrent les voies qu'empruntent ensuite les sages. (Carlo Dossi)
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mar 14 Mar 2017 - 0:26

Je suis bien d'accord avec toi, mais il en reste que l'on va quand même construire ce centre d'enfouissement à Bure et que ça va nous coûter plus de 35 milliards, alors qu'on peut faire mieux...
Donc je préfère chercher, quitte à me faire rembarrer par tout le monde ! Comme tu dis, "les fous ouvrent les voies qu'empruntent ensuite les sages".

Pour continuer dans le projet, vous avez des idées de "contenant" dans lequel on pourrait envoyer nos déchets si on tire avec un canon EM ? D'un point de vue résistance et choc thermique je pensais céramique, mais y'a peut-être mieux
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mar 14 Mar 2017 - 7:41

Bonjour
On ne te remballe pas, on a juste des point de vu différant.
Personnellement je pense :
-qu’on doit garder nos déchets sous la main au cas où ….
-les enterrer n’est pas mauvais solution, permet au déchet d’être mobilisable et même au cas où ils sont abandons, ils ne menaceront pas la vie en surface.
-même si on les éjecte, une orbite héliocentrique ou un point de Lagrange est largement suffisant.
 
Même si les déchets nucléaire me paresse pas une charge utile réaliste, cela n’empêche pas le débat sur les moyens de les envoyer est très intéressant. Je sais que  je n’ai aucun ordre à te donner, mais je t’interdis d’avoir le même point de vu moi, sinon se débat serait inutile.
 

Pour le canon électrique, j’ai pas envie de me replonger dans des calcule des forces de Lorentz(mon de magnétisme de 2eme année ma dégouter) mais je suis a peu près sûr qu’il faut des matériaux conducteur. Donc céramique c’est pas top, la fibre de carbone sa pourrai le faire mais implique des risques d’usure puis de mise a feux des poussière, sinon il faut passé au métallique.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mar 14 Mar 2017 - 11:41

Effectivement il ne faut pas s'emballer et mieux vaut stocker quelques temps ces "déchets " car d'autres possibilités d'élimination ou de recyclage sont envisageables. 
Néanmoins ce sujet est intéressant par les techniques de lancement par canon ou catapulte électromagnétique au lieu de fusée (sauf éventuellement pour l'étage supérieur) .De tels systèmes pourraient être intéressants pour lancer du vrac robuste.

En tout cas pour moi, c'est un retour dans le passé et me ramène à mes débuts sur FCS
Retour vers le Passé:le canon de Jules Verne!
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mar 14 Mar 2017 - 14:14

Oui Giwa j'avais lu ton post, très intéressant !

Phenix, pour revenir sur tes arguments : 
- Le centre d'enfouissement ne permet pas de les garder sous la main longtemps ( après il est scellé ). De plus, ce genre de matière première ne nous manque pas vraiment encore, donc on peut se contenter de la production future sans avoir à réutiliser les déchets de la production passée. 
- Le fait qu'ils ne pollueront pas les sols sur de longues périodes reste discutable, et le fait de "refiler le bébé" aux générations futures est moralement peu acceptable par l'opinion publique.
- Le problème d'une orbite héliocentrique ou d'un point de Lagrange, c'est que l'on "pollue" encore l'espace un peu plus ( cf les déchets en orbite qui nous posent pas mal de problèmes ). En plus, encore une fois je me réfère à l'opinion publique (parce que c'est ce qui fait accepter ou non un projet au final ), on ne fait que déplacer la poubelle, et ça fait pas forcément plaisir aux gens.

Après il faut des critiques pour qu'on voit les limites du "projet", ça fait toujours du bien de réfléchir  Wink
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mer 15 Mar 2017 - 9:44

Un envoi vers Jupiter demanderait moins de delta V que vers le Soleil : environ 18 km/s au lieu de 40 km/s. On peut trouver moins avec la Lune ...mais préservons l'avenir...comme pour Vénus...qui sait si on n'arrivera pas dans un futur lointain à la terraformer !
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mer 15 Mar 2017 - 11:29

Je ne sais pas trop qui est "l'opinion publique", pour ma part l'opinion en question, c'est la mienne matinée de l'opinion des autres. Pour ce que l'on appelle
la population, "la populace", je ne sais pas qui c'est et je crains le pire en matière de conscience de notre planète et que dire de L2 (oui, oui, Lagrange).
Bon, en tous cas en matière de stockage de déchets, on a pas fini d'en parler.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Mer 15 Mar 2017 - 22:47

Pour Jupiter on doit avoir un delta V variable en fonction des positions relatives de la Terre et de Jupiter non ? Après un soucis que je vois c'est la ceinture d'astéroïde : faudrait la connaître beaucoup plus précisément pour pouvoir assurer le fait que l'on ne tape pas un astéroïde sur le chemin
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Jeu 16 Mar 2017 - 7:41

La ceinture d’astéroïde n'est pas un problème, c'est équivalant de 4% de la masse de la lune reparti sur un périmètre de prés de 2 milliard de Km, donc on peut y passé les yeux fermés.

Pour la terraformation de venus, qu'elle est l’intérêt de garder des déchets nucléaire? On a déjà assez d’énergie avec le Soleil et la quantité est beaucoup trop faible pour relancer l'activité du noyau.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Jeu 16 Mar 2017 - 8:08

phenix a écrit:
La ceinture d’astéroïde n'est  pas un problème, c'est équivalant de 4% de la masse de la lune reparti sur un périmètre de prés de 2 milliard de Km, donc on peut y passé les yeux fermés.
Tout à fait  la probabilité de collision est extrêmement faible  et même si cela se produisait ce ne serait qu'un peu d'actinides de plus entre Mars et Jupiter pour des milliers ou quelques millions d'années


phenix a écrit:
 Pour la terraformation de venus, qu'elle est l’intérêt de garder des déchets nucléaire? On a déjà assez d’énergie avec le Soleil et la quantité est beaucoup trop faible pour relancer l'activité du noyau

On n 'a pas dû se comprendre car justement je ne propose pas d' expédier ces déchets sur cette planète - bien que cela ne changerait pas grand chose à son inhospitalité - et si une hypothétique terraformation de Vénus se faisait dans un avenir lointain, il faudrait une transformation radicale de son atmosphère - et comme il parait impossible de modifier sa rotation - il faudrait aussi une redistribution du flux lumineux solaire au moyen de déflecteurs en orbite ... bon, ce n'est pas demain la veille et laissons çà pour le moment à la SF !


Dernière édition par Giwa le Jeu 16 Mar 2017 - 11:01, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Jeu 16 Mar 2017 - 8:26

Oui, comme vous le laissez entendre la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, ce n'est pas le périphérique parisien le soir à 18:00 h ! C'est avant tout du vide à perte de vue (humaine)  Very Happy
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Ven 17 Mar 2017 - 21:37

Ce serait plus facile de tirer sur Venus ou sur Jupiter ?
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 18 Mar 2017 - 6:21

MoonMoon a écrit:
Ce serait plus facile de tirer sur Venus ou sur Jupiter ?
Vènus demande moins de delta V que Jupiter pour être intercepté: 13 250n km/s contre 15970 km/s

Toutefois bien qu'une colonisation sur le sol de Vénus soit très hypothétique -même à très long terme- c'est beaucoup plus envisageable dans la haute stratosphère avec des aérostats habitats: autant éviter toute contamination du sol non maîtrisée pouvant remonter partiellement dans la haute atmosphère  . Par contre dans l'intérieur de Jupiter , ces déchets radioactifs seraient engloutis sans possibilité de ressortir.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 18 Mar 2017 - 7:42

Jupiter serait une poubelle de luxe. Sa gravité en ferait un verrou inviolable une fois son trésor enfoui.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 18 Mar 2017 - 8:25

Merci pour le schéma c'est intéressant ! J'aurai dit qu'il était plus facile d'intercepter l'orbite de Mars que de Venus, car elle était plus proche, mais c'est faux ! Après je pense que le delta V doit fortement augmenter si l'on ne se trouve pas dans la configuration qui permet une belle orbite de transfert hohmann
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 18 Mar 2017 - 9:22

Pas touche a venus !!!! Mad

Oui il convient de rétablir une vérité que les media (encore eu) cache toujours avec leur marsophilie, Venus des plus proche de la terre que Mars, Venus est la vrai sœur de la Terre (quasiment la même taille) et a des conditions de pression et de température plus proche (à 50km d’altitude entre deux nuage d’acide sulfurique). D’ailleurs y a-t-il une association planète mars pour Venus ?

Apres, même si le puit gravitationnel est beaucoup moins profond, les point L4/5 sont stable et permet de récupère les déchets si on en a besoin ailleurs.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 18 Mar 2017 - 11:27

MoonMoon a écrit:
J'aurai dit qu'il était plus facile d'intercepter l'orbite de Mars que de Venus, car elle était plus proche, mais c'est faux !
Non seulement Vénus est plus proche de nous que Mars, mais en plus le deltaV pour y aller est plus faible.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Sam 18 Mar 2017 - 13:40

ah bon, Space Opera tu as tout rectifié ; OK merci.
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MessageSujet: Re: Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune   Lun 20 Mar 2017 - 10:01

Au temps pour moi ! 

Sinon vous voyez des difficultés théoriques ou concrètes ( hors moyen de propulsion ) pour intercepter Jupiter avec des déchets ?
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Déviation par catapule gravitationnelle autour de la Lune
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