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 A propos d'un voyage vers Mars.

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Maurice




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Ven 23 Mar 2018 - 11:00

Un astronaute de retour de mission même de 6 mois reste capable de marcher sur terre, ils ont certes de la rééducation mais pas dans le sens où on l'entend quand on pense par exemple à une personne en fauteuil qui doit réapprendre à marcher suite à un accident.
Mais il faut voir que le retour en capsule soyuz est assez violent, ils prennent des G alors qu'ils ont été pendant des semaines ou mois en 0G et l'impact au sol malgré le parachute et les rétrofusées reste violent. Le retour en navette était lui bien plus cool, donc forcément après cela descendre par l'escalier sur ses pieds est bien plus simple que de s'extraire d'une capsule.
Il faudra voir avec quoi les premiers explorateurs se poseront sur Mars, mais la gravité réduite devrait effectivement largement favoriser leur réadaptation en douceur.
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Ven 23 Mar 2018 - 15:04

Bonjour,
Toutes les réponses sont intéressantes et nombreuses sont celles qui m'ont éclairé sur certains points. D'où l'utilité de ces échanges.
Je voudrais quand même revenir sur le thème du début : L'effet de marée  sur les passagers d'un vaisseau spatial annulaire peut-il être suffisamment important au point de déconseiller ce type de vaisseau, surtout pour des objectifs plus lointains que Mars. Je suis conscient que cette question est plus d'ordre médical et je voudrais connaître l'opinion d'un médecin ou d'un biologiste s'il s'en trouve sur ce forum.
Cordialement.
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Fanch5629




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Ven 23 Mar 2018 - 15:56

Peut-être des éléments de réponse en anglais ici: http://space.alglobus.net/papers/RotationPaper.pdf (voir aussi la table de références bibio en fin de document)
Je n'ai pas exploité, donc pas de résumé. Désolé.
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Ven 23 Mar 2018 - 16:11

Fanch5629 a écrit:
Peut-être des éléments de réponse en anglais ici: http://space.alglobus.net/papers/RotationPaper.pdf (voir aussi la table de références bibio en fin de document)
Je n'ai pas exploité, donc pas de résumé. Désolé.
Grand merci !
Je viens de parcourir en diagonale cet article. Il semble bien répondre abondamment à ma question.
Je vais l'étudier en profondeur.
Cordialement.
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GNU Hope


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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 9:49

Je me suis permis de refaire le calcul de rotation de la roue de 20 m de rayon pour avoir 1G au niveau de la circonférence.
Pour mémoire 1G = 9,81 m/s². C'est une accélération.
La formule de l'accélération centrifuge (ou centripète suivant le point de vue) est : A = R x ω²
Avec A accélération en m/s², ω pulsation en radians par seconde et R le rayon en mètres.

[size=16][size=16]

[/size][/size]La vitesse de rotation est donc N = 6,69 tours par minute. C'est plus conforme au document cité précédemment mais un peu rapide selon moi. Les différences d'accélération entre les différentes partie du corps de l'astronaute risque de provoquer des vertiges ou autres sensations désagréable. Enfin, la structure du vaisseau devra être adaptée à une telle contrainte durant toute la durée du voyage.
Pour info, au niveau de la tête, pour une personne d'1m75, l’accélération ne sera que de 8.96 m/s² soit 0.91G


Pour avoir une accélération de 0,39 G équivalente à celle de Mars, la vitesse de rotation sera de 4,17 tours par minute. C'est encore assez rapide mais je pense que les contraintes sur la structure du vaisseau seront plus faciles à supporter par la structure.
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 10:25

GNU Hope a écrit:
Je me suis permis de refaire le calcul de rotation de la roue de 20 m de rayon pour avoir 1G au niveau de la circonférence.
Pour mémoire 1G = 9,81 m/s². C'est une accélération.
La formule de l'accélération centrifuge (ou centripète suivant le point de vue) est : A = R x ω²
Avec A accélération en m/s², ω pulsation en radians par seconde et R le rayon en mètres.



La vitesse de rotation est donc N = 6,69 tours par minute. C'est plus conforme au document cité précédemment mais un peu rapide selon moi. Les différences d'accélération entre les différentes partie du corps de l'astronaute risque de provoquer des vertiges ou autres sensations désagréable. Enfin, la structure du vaisseau devra être adaptée à une telle contrainte durant toute la durée du voyage.
Pour info, au niveau de la tête, pour une personne d'1m75, l’accélération ne sera que de 8.96 m/s² soit 0.91G

Pour avoir une accélération de 0,39 G équivalente à celle de Mars, la vitesse de rotation sera de 4,17 tours par minute. C'est encore assez rapide mais je pense que les contraintes sur la structure du vaisseau seront plus faciles à supporter par la structure.

Bonjour,
Tout d'abord, je ne comprends pas pourquoi mon texte s'ajoute au vôtre lorsque je clique sur : citez.
Quant à votre calcul, c'est le bon et je reconnais m'être planté dans le mien. Aussi, je vous remercie vivement d'y avoir apporté votre correction ainsi que vos précisions supplémentaires.
Cordialement.

[Il faut écrire dans la partie blanche, sous le cadre, pas dans la partie beige, ou après la balise [/quote]. David L.]
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Giwa
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 12:39

Les vertiges provoquant des nausées en cas de mouvements trop brusques proviendraient aussi des forces de Coriolis pour ce vaisseau en rotation.
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 13:00

aldebaran a écrit:
GNU Hope a écrit:
Je me suis permis de refaire le calcul de rotation de la roue de 20 m de rayon pour avoir 1G au niveau de la circonférence.
Pour mémoire 1G = 9,81 m/s². C'est une accélération.
La formule de l'accélération centrifuge (ou centripète suivant le point de vue) est : A = R x ω²
Avec A accélération en m/s², ω pulsation en radians par seconde et R le rayon en mètres.



La vitesse de rotation est donc N = 6,69 tours par minute. C'est plus conforme au document cité précédemment mais un peu rapide selon moi. Les différences d'accélération entre les différentes partie du corps de l'astronaute risque de provoquer des vertiges ou autres sensations désagréable. Enfin, la structure du vaisseau devra être adaptée à une telle contrainte durant toute la durée du voyage.
Pour info, au niveau de la tête, pour une personne d'1m75, l’accélération ne sera que de 8.96 m/s² soit 0.91G

Pour avoir une accélération de 0,39 G équivalente à celle de Mars, la vitesse de rotation sera de 4,17 tours par minute. C'est encore assez rapide mais je pense que les contraintes sur la structure du vaisseau seront plus faciles à supporter par la structure.

Bonjour,
Tout d'abord, je ne comprends pas pourquoi mon texte s'ajoute au vôtre lorsque je clique sur : citez.
Quant à votre calcul, c'est le bon et je reconnais m'être planté dans le mien. Aussi, je vous remercie vivement d'y avoir apporté votre correction ainsi que vos précisions supplémentaires.
Cordialement.

[Il faut écrire dans la partie blanche, sous le cadre, pas dans la partie beige, ou après la balise
. David L.][/quote]

OK. Cette fois, j'ai, peut-être, enfin compris.
Merci.
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 13:25

Giwa a écrit:
Les vertiges provoquant des nausées en cas de mouvements trop brusques proviendraient aussi des forces de Coriolis pour ce vaisseau en rotation.

Bonjour,
Il est possible en physique d'affirmer ce qui est impossible : C'est le cas lorsque l'on contrevient aux lois de l'Univers.
Par exemple, et quelques soient les progrès futurs, il sera toujours impossible de dépasser la vitesse de la lumière. C'est une des lois de l'Univers et ces lois sont intrangressibles.
Pour le cas de la vitesse de la lumière par exemple. Dans le repère du photon, celui-ci se déplace à une vitesse infinie et il est impossible d'atteindre une vitesse supérieure à une vitesse inifinie.
On montre ceci très simplement :
Pour un corps se déplaçant à la vitesse v, son temps propre t', donc celui de son repère, est donné par la formule où t est le temps d'un répère "au repos" :
t' = t√(1-v²/c²)
Si v = c, alors t' = 0. Donc un photon met un temps nul pour parcourir n'importe quelle distance. Tout se passe donc comme si sa vitesse était infinie. 
Cordialement.
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Giwa
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 14:46

Qu’est que les forces de Coriolis ont à voir avec la vitesse de la lumière ?
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 15:41

Giwa a écrit:
Qu’est que les forces de Coriolis ont à voir avec la vitesse de la lumière ?
Bonjour,
La réponse est RIEN !
La force de Coriolis relève de la cinématique des corps matériels qui n'a rien à voir avec la vitesse de la lumière qui, elle,  relève de l'électromagnétisme.
Cordialement.
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Fanch5629




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 15:45

La remarque de Giwa sur l'effet de l'accélération de Coriolis est tout à fait pertinente. 

Comment vivre dans un monde où se servir un verre sans en mettre la moitié à côté relèverait de l'exploit ?
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Giwa
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 16:05

Fanch5629 a écrit:
La remarque de Giwa sur l'effet de l'accélération de Coriolis est tout à fait pertinente. 

Comment vivre dans un monde où se servir un verre sans en mettre la moitié à côté relèverait de l'exploit ?
Un jeu de lancée de balles pour illustrer ces forces de Coriolis : Laughing
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aldebaran




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 16:41

Fanch5629 a écrit:
La remarque de Giwa sur l'effet de l'accélération de Coriolis est tout à fait pertinente. 

Comment vivre dans un monde où se servir un verre sans en mettre la moitié à côté relèverait de l'exploit ?
Désolé, mais ce n'était pas une remarque mais une question : "Qu'est-ce que la force de Coriois a à voir avec la vitesse de la lumière ?"
Et j'ai répondu : Rien, et c'est vrai.
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 18:02

aldebaran a écrit:
Giwa a écrit:
Les vertiges provoquant des nausées en cas de mouvements trop brusques proviendraient aussi des forces de Coriolis pour ce vaisseau en rotation.

Bonjour,
Il est possible en physique d'affirmer ce qui est impossible : C'est le cas lorsque l'on contrevient aux lois de l'Univers.
Par exemple, et quelques soient les progrès futurs, il sera toujours impossible de dépasser la vitesse de la lumière. C'est une des lois de l'Univers et ces lois sont intrangressibles.
Pour le cas de la vitesse de la lumière par exemple. Dans le repère du photon, celui-ci se déplace à une vitesse infinie et il est impossible d'atteindre une vitesse supérieure à une vitesse inifinie.
On montre ceci très simplement :
Pour un corps se déplaçant à la vitesse v, son temps propre t', donc celui de son repère, est donné par la formule où t est le temps d'un répère "au repos" :
t' = t√(1-v²/c²)
Si v = c, alors t' = 0. Donc un photon met un temps nul pour parcourir n'importe quelle distance. Tout se passe donc comme si sa vitesse était infinie. 
Cordialement.
En rose, ma citation : je ne comprends pas le rapport avec ce qui suit qui concerne la mécanique relativiste d’Einstein.
Coriolis ne fait appel qu’ à la mécanique classique newtonienne.
D’accord, vous avez depuis répondu par  : Rien,et c’est vrai.
Donc pourquoi m’avoir cité ? Une erreur de manipulation lors de la rédaction de votre texte?
Cordialement.


Dernière édition par Giwa le Sam 24 Mar 2018 - 18:18, édité 2 fois
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aldebaran




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MessageSujet: Réponse à Giwa   Sam 24 Mar 2018 - 18:08

Bonjour Giwa.
Je commentais seulement votre citation : "Il est bien difficile de définir ce qui est impossible, car le rêve d'hier devient l'espoir d'aujourd'hui et la réalité de demain."
Excusez-moi de ne l'avoir pas précisé.
Cordialement.

[mod]Mustard: Message remis dans le sujet en question. Soyez vigilant à ne pas créer un nouveau sujet au lieu de faire une simple réponse dans le sujet en cours.[/mod]
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Giwa
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 19:12

D’accord aldebaran, je comprends mieux. C’est un problème de citation. 
Toutefois pour en revenir à cette citation de Robert Goddard, il faut l’interpréter : elle ne dit pas que n’importe quoi est possible, mais que le domaine du possible est vaste et que nous ne le connaissons pas totalement. 
Et tout dépend de ses rêves : Goddard était un ingénieur de très haut niveau et ses rêves éveillés restaient rationnels  : Il y a rêves et rêves ! Wink 
Cordialement


Dernière édition par Giwa le Dim 25 Mar 2018 - 6:36, édité 1 fois
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phenix
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Sam 24 Mar 2018 - 22:02

Fanch5629 a écrit:
Comment vivre dans un monde où se servir un verre sans en mettre la moitié à côté relèverait de l'exploit ?
bas en ne jouant pas au volley avec sont voisin du module d'en face.

Evidemment si on essai de lancer des objets d'un coté a l'autre de la roue en passent par l'axe de rotation  oui on observera des effet de deviation. 

Par contre, quand on remplira un verre d'eau , la bouteille d'eau sera suffisamment proche du verre pour que le comportement quasi-gravitationelle sera proche et entraînera pas problème. Comme expliqué plus haut, si un astronaute lâche une balle, vu de l’extérieur,  elle ne se déplacera pas radialement vers les pieds de l'astronaute, mais suivra comme une pierre de fronde une trajectoire tangentielle, parallèle au plancher sous les pieds de l'astronaute.  Donc vu que la balle avance droit devant , on peut se dire qu'elle touchera le sol loin du plancher sous la balle initialement, mais vu que le planche se déplace aussi il vas finir quasiment au point de chute "gravitationnel".
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Fanch5629




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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Dim 25 Mar 2018 - 0:17

phenix a écrit:
Fanch5629 a écrit:
Comment vivre dans un monde où se servir un verre sans en mettre la moitié à côté relèverait de l'exploit ?
bas en ne jouant pas au volley avec sont voisin du module d'en face.

Evidemment si on essai de lancer des objets d'un coté a l'autre de la roue en passent par l'axe de rotation  oui on observera des effet de deviation. 

Par contre, quand on remplira un verre d'eau , la bouteille d'eau sera suffisamment proche du verre pour que le comportement quasi-gravitationelle sera proche et entraînera pas problème. Comme expliqué plus haut, si un astronaute lâche une balle, vu de l’extérieur,  elle ne se déplacera pas radialement vers les pieds de l'astronaute, mais suivra comme une pierre de fronde une trajectoire tangentielle, parallèle au plancher sous les pieds de l'astronaute.  Donc vu que la balle avance droit devant , on peut se dire qu'elle touchera le sol loin du plancher sous la balle initialement, mais vu que le planche se déplace aussi il vas finir quasiment au point de chute "gravitationnel".

Mon exemple de la boisson que l'on verse à côté du verre était bien évidemment un tantinet exagéré, mais dans d'autres activités, l'accélération de Coriolis peut ... agacer.

Quantifions le problème. Dans les hypothèses initiales de la discussion (roue de 20 m de rayon, accélération centripète au sol de 9,81 m/s²), la vitesse de rotation de la roue est de 6,7 tours/mn. Vous vérifierez aisément qu'une vitesse de déplacement de 1 m/s orthogonale à l'axe de rotation entraîne alors une accélération de Coriolis de 1,4 m/s², ce qui n'est pas rien.

Dans l'exemple de la chute d'une balle, elle ne tombe pas aux pieds de l'astronaute mais derrière lui. De combien ? Environ 20cm s'il la lâche à 1 m du sol. Si, c'est son café, tenu devant lui le coude plié, qu'il renverse, il le reçoit sur les pompes. 

En fait, avec une telle vitesse de rotation, la vie à bord serait aussi peu confortable qu'à bord d'un navire qui navigue par mer formée. Quelques heures/jours, ça va. Plusieurs semaines/mois, bonjour les ...
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MessageSujet: Re: A propos d'un voyage vers Mars.   Dim 25 Mar 2018 - 7:50

Pour prolonger ces effets de Coriolis, reprenons l’exemple du vaisseau en rotation autour d’un moyeu central (le haut) . Si on descend par une échelle vers la couronne périphérique (le bas), certes l’accélération de Coriolis fera que l’on restera bien plaqué contre l’échelle, mais attention toutefois à bien s’accrocher aux barreaux sinon, on glissera de plus en plus vite par l’effet centrifuge.
Et si on décide de grimper à l’échelle à partir de la couronne vers le centre, alors on aura tendance à se détacher de cette échelle et il ne faudra pas avoir des semelles glissantes pour ne pas riper et s’accrocher fermement par les mains. D’accord, ce ne serait pas rédhibitoire, mais tout de même assez pénible .
NB: raisonnement tenu si on aborde l’échelle du côté avant de la rotation, sinon de l’autre côté, c’est inversé, mais bon cela reste tout de même casse-pieds comme on-dit de monter et descendre d’une échelle.
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A propos d'un voyage vers Mars.
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