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 et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?

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cslevine


cslevine

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MessageSujet: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMar 21 Aoû 2007 - 0:29

je me demande ce que ça donnerait, en simu, de remplacer le réservoir principal de la navette par 2 autres boosters placés en crois par rapport au 2 premiers, et dont on pourrait contrôler la poussée.
... et que si cela était possible (autre technologie) qu'on n'allumerait qu'au minimum dans les 2 premières minutes, juste pour compenser l'équilibre, pour ensuite les utiliser à pleine puissance après que les 2 premiers soient vides.

je me demande si avec ça, on pourrait pas s'envoyer en orbite lunaire ou bien déjà en géostationnaire, avec la navette...

Bah bien sûr, les 2 boosters supplémentaires seraient pas récupérables, mais par rapport à la masse carburant... charge utile tout ça....

enfin c'est juste par curiosité.
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Yantar


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMar 21 Aoû 2007 - 7:50

Aucune mise sur orbite possible tout simplement. Le vol de la navette dure 8,5 minutes. Un booster fonctionne 2 minutes...

Il n'y a pas que la durée, il y a la poussée. Les 2 boosters devraient soulever au départ la masse de la navette (environ 100 tonnes) + ceux des boosters qui s'allume en vol (environ 1000 tonnes). Certe c'est 2 fois moins que ce que soulève la navette au décollage mais tout de même.

Tout ça, sans tenir compte de la performance des boosters. Ils sont là pour donner un coup de pied au derrière de la navette au décollage mais ne peuvent donner sur la durée la puissance nécessaire.

Conclusion, tout au plus on aurait un engin suborbital avec le coût du lancement de la navette.
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Pim




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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMar 21 Aoû 2007 - 9:02

Les boosters donnent 71.4% de la poussée au décollage. Le chiffre doit s'affaiblir un peu avant la séparation des dit-boosters.
Autrement dit, les SSME, qui dépendent du réservoir externe (carburant LH2-LO2), fournissent les 30 autres pourcents.
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Gaétan


Gaétan

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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMar 21 Aoû 2007 - 14:06

Mais il y a une chose qui me trote l'esprit: les 4 boosters seront t'ils mis comme les 4 de Ariane 4?

Si oui, on mettra t'on la navette?
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Gaétan


Gaétan

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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMar 21 Aoû 2007 - 14:07

* Si oui mettra t'on la navette ?

(scusez la faute de frappe...
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Jean-Robert


Jean-Robert

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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMer 22 Aoû 2007 - 7:37

En fait le gain serais minime à comparer à l'énergie dépenser soit à peine 1%½ voir 2 tout au plus. Cela ne permettrais pas de placer en orbite lunaire une navette,... si j'ai bien compris la chose. Pour arriver à placer en orbite lunaire la dite navette, quoique désuette maintenant, il aurais fallut reprenser le système porteur au grand complet, vois tout simplement acroite de quelque mètre la hauteur du réservoir et des dit booster afin de faire durée la poussé un peu plus longtemps...

...Et les booster, dans le cas ou une telle cionfiguration serais envisageable, pourrais être placés en opposition à la navette sur le réservoir et repositionner les booster de celle-ci pour les adapter à cette configuration. C'est loin d'être impossible, mais come je l'ai dit il n'y aurais pas vraiement de gain puisque le moment choisit pour l'allumage de ces nouveaux booster interviendrais à l'accélération maximal de celle-ci... 1 à 2 % pas plus....
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyMer 22 Aoû 2007 - 21:34

ok, merci pour cette idée de configuration!
parce cxe que j'étais un peu perdu!
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Ambroise




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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyDim 26 Aoû 2007 - 22:35

cslevine a écrit:
je me demande ce que ça donnerait, en simu, de remplacer le réservoir principal de la navette par 2 autres boosters placés en crois par rapport au 2 premiers, et dont on pourrait contrôler la poussée.

L'interêt des boosters, c'est qu'il est beaucoup plus aisé de faire des moteurs de forte puissance en propulsion solide qu'en propulsion liquide. Et le fait d'avoir une très forte puissance (et donc une très forte accélération) en début de vol permet d'obtenir des profils de vol avec une consommation réduite : un moteur de très forte puissance permet effectivement de consommer rapidement et en début de vol sa masse d'ergols et donc de ne transporter cette masse que sur une petite partie du trajet, plutôt que pendant une longue durée comme l'imposerait l'utilisation de moteurs de plus faible puissance mais à temps de combustion plus long.

Le défaut principal de la propulsion solide, c'est sa modeste efficacité par rapport à la propulsion cryotechnique. Ains les boosters de la navette ont une impulsion spécifique de 269 secondes, contre 455 pour les moteurs cryotechniques de la navette.

Utiliser des boosters supplémentaires à la place du réservoir principal imposerait donc nécessairement d'emporter une masse très supérieure d'ergols si on veut obternir au moins la même performance de mise en orbite.
La navette emporte un réservoir SLWT de 762 tonnes, et 2 boosters SRB de 590 tonnes soit 1942 tonnes de "charge" externe pour un total de 2051 tonnes. Avec la version 4 boosters, on passerait à 2269 tonnes au total.
Pour conserver un même rapport poussée/poids au décollage, les 2 boosters supplémentaires devraient être capables de baisser leur poussée à 11% de la poussée nominale.
A la fin de la combustion des 2 premiers boosters, les deux restants auraient consommé approximativement 55 tonnes d'ergols chacun, il resterait donc environ 900 tonnes d'ergols pour le reste du vol.
Etant donné que la navette péserait alors 1179 tonnes, les boosters ne pourraient être utilisés qu'à 55% de leur poussée pour conserver une accélération supportable par l'équipage et ils devraient être capables de diminuer cette poussée au fur et à mesure que la navette s'allège.
En supposant qu'en fin de combustion la poussée tombe à 25%, on pourra partir sur une poussée moyenne de 40%. 888 tonnes de carburant, avec une poussée de 996 tonnes et une Isp de 269 secondes donne un temps de fonctionnement de 239 secondes après séparation des deux premiers boosters.
Les moteurs cryotechniques en comparaison auraient produit une poussée de 525 tonnes pendant 356 secondes après séparation des deux boosters.

Ainsi, la trajectoire avec 4 SRBs aurait probablement une intensité énergétique 25% supérieure., ce qui ramené à la masse totale de l'engin procurerait un gain energétique de 5% pour la version 4 boosters.

Le coût de l'orbiter diminuerait, compte tenu du fait que l'on pourrait supprimer les 3 moteurs SSME.
Mais la faisabilité d'une propulsion solide de forte puissance à poussée variable reste à démontrer.
La non réutilisabilité des SRBs supplémentaires pourrait gréver les coûts d'exploitation; les SRBs sont nettement plus coûteux que les reservoirs SLWT.
Sur des trajectoires de plusieurs minutes, l'utilisation des SRBs pourraient poser des problèmes importants de pollution (ils sont déjà importants).
J'ai fait mes calculs au fil de l'écriture de ce message, et je pensais initialement que les SRBs ne suffiraient pas à atteindre la même orbite que la navette normale - j'ai peut-être fait des erreurs de calcul....


Dernière édition par le Lun 27 Aoû 2007 - 7:42, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 1:39

Bonjour,

Une version trois booster serais aussi bien envisageable. Augmentons la capacité du réservoir principale à 870t, puis ajoutons un booster ventraux ont obtient un poids de 2570t. Les trois boosters seraient en mesures de pousser le tout adéquatement sur une orbite lunaire. Le combustible supplémentaire du réservoir, permettant à la navette d'obtenir la durée propulsive nécessaire à un lancement lunaire.

Nous possèderions ainsi une navette lunaire. Des propulseurs solide à pas variable c'est pas demain la veille... Et ce mettre les écolos à dos ne serait pas une bonne idée non plus...
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 10:20

Faudrait que les ingnéieurs de la NASA oi de l'ESA planche sèrieusement sur une méthode dites écolo pour faire décoller navettes et fusées.
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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 11:26

Campagne de promotion du biocarburant à la Nasa. Je reve de voir ça lolnasa
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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 12:49

Ou alors on optimise les recherches sur un moteur nucléair (genre Nerva de von Braun), cela serait déjà une petite révolution dans l'aérospatiale!
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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 14:05

D'ou as tu entendu parler de Nerva ? Shocked

Je pense qu'il faudrait privilégier la propulsion ionique
pour les voyages vers Mars et éventuellement une
propulsion nucléaire pour les voyages au delà. En tout
cas ce n'est pas avec le programme Constellation qu'
on va aller sur Mars ^^
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 15:45

C'est clair! Les Américains s'embêtent déja assez comme sa pour aller sur la lune avec Ares I et Orion à son sommet que se n'est pas demain que l'on verra une bannière (étoilée?????) sur Mars!
En ce qui concerne l'utilisation d'un moteur ionique comme sur la sonde interplanètaire japonaise hayabusa, c'est totalement faisable et ce type de moteur est nettement moins polluant qu'un moteur type O2/kérozène!
Pour le projet Nerva, le célèbre site nirgal.net l'évoque sur cette page web dont je donne le lien ci-desous:
http://www.nirgal.net/homme.html
ou alors:
http://fr.wikipedia.org/wiki/NERVA
ou enfin
http://jpcolliat.free.fr/lune/index.html

Le bon vieux moteur fusée a t'il du plomb dans l'aile? 😕
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 15:50

pour ceux qui s'intéressent aux moteursq ioniques, voici quelques lien intéressants:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_ionique
http://www.futura-sciences.com/fr/comprendre/dossiers/doc/t/astronautique-1/d/mars-les-moteurs-du-voyage_316/c3/221/p5/
ou encore cette page web qui fait le point sur divers méthode de propulsion:
http://www.interstars.net/index.php?article=moteurs-fusees
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Ambroise




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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 17:38

Jean-Robert a écrit:
Bonjour,

Une version trois booster serais aussi bien envisageable. Augmentons la capacité du réservoir principale à 870t, puis ajoutons un booster ventraux ont obtient un poids de 2570t. Les trois boosters seraient en mesures de pousser le tout adéquatement sur une orbite lunaire. Le combustible supplémentaire du réservoir, permettant à la navette d'obtenir la durée propulsive nécessaire à un lancement lunaire.

Nous possèderions ainsi une navette lunaire. Des propulseurs solide à pas variable c'est pas demain la veille... Et ce mettre les écolos à dos ne serait pas une bonne idée non plus...

Entièrement d'accord : ton option serait sans doute la plus réaliste. Il serait peut-être même possible pour la Nasa de se contenter de deux SRBs améliorés : la marge de progression est en effet assez large tant sur l'allégement de leur structure (un projet abandonné en raison de l'arrêt prochain du programme des navettes), mais surtout au niveau de leur impulsion spécifique : les EAP d'Ariane V sont presque 20% plus sobres.

Toutefois j'imagine qu'une navette spatiale lunaire ne pourrait pas évoluer au delà des missions circumlunaires; un véhicule de 109 tonnes doit demander une bonne quantité d'ergols pour quitter l'orbite lunaire et s'insérer dans l'orbite terrestre; j'imagine donc que la soute de la navette devrait être chargée de carburant plutôt que d'un véhicule d'atterrissage sur la Lune.

De plus adapter la navette aux voyages au-delà de la proche banlieue terrestre doit être un travail complexe et coûteux : je suppose par exemple qu'il ne doit pas être possible d'installer des protections contre les radiations dans l'habitacle, ce qui imposerait d'avoir un espace habitable et protégé en soute...
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Ambroise




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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 17:56

Gaétan a écrit:
Faudrait que les ingnéieurs de la NASA oi de l'ESA planche sèrieusement sur une méthode dites écolo pour faire décoller navettes et fusées.

Elles existent et sont utilisées. Tant la navette américaine qu'Ariane V ont des propulsions semblables, à savoir une propulsion principale LH2/LOX dont le seul déchet est de l'eau; avec des propulseurs d'appoint solides (qui fournissent l'essentiel de la poussée au décollage) qui produisent des centaines de tonnes de déchets nocifs (un mélange d'acide chlorhydrique, d'aluminium, d'ammoniaque....).

La fusée américain Delta IV existe dans des versions à propulsion purement cryotechnique (LH2/LOX), donc 100% non polluante. Le version Delta IV Heavy, donc les deux boosters sont en fait identiques au corps de la fusée (on dirait simplement trois fusées collées entre elles) est de plus le lanceur le plus puissant actuellement en service : il dépasse même ariane V/ECA en capacité GTO. Toutefois, il n'a fait jusqu'à maintenant qu'un seul vol de démonstration qui s'est soldé par un échec.


Ces moteurs cryotechniques ne polluent absolument pas et ne produisent pas de CO2; toutefois la production de l'hydrogène nécessaire peut-être une activité très polluante. Il existe des méthodes propres pour produire l'hydrogène (comme le crackage de l'eau réalisable en centrale nucléaire) - mais elles sont parfois difficiles à mettre en place.
L'hydrogène d'Ariane V est produit à Kourou par crackage de méthanol : on imagine que ça n'est pas aussi propre qu'à partir d'eau, mais ça reste tout de même potentiellement neutre du point de vue de la production de gaz à effet de serre.
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 18:14

C'est un bon point! parce qu'à lépoque des Saturn V, la pollution était immense!!
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Commander Ham


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 20:53

vous oubliez un point important :
la rentrée atmosphérique !
en effet la vitesse étant bien plus grande, il faut évacuer beaucoup plus de chaleur.
1/ Les tuiles de la navette en sont-elles capables?
2/ le profile aérodynamique de la navette est-il compatible avec cette rentrée?

Mais bon, je rêve de voir cet engin magnifique autour de la lune amour
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 21:14

Effectivement, la navette lunaire pose un léger problème lors de sa rentrée atmosphérique, il faudrait pour cela ralentir nettement la vitesse de la navette lors de sa mise en orbite terrestre et trouver une fixation des tuiles correct, mais sa ne devrais pas poser plus de soucis que cela...
Il pourrait vérifier l'état du bouclier thermique à l'aide d'un bras robotisée ou du module lunaire utilisée, ou carrément tenter une sortie d'un astronaute lorsque que la navette sera en orbitze terrestre lors de son retour.
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Anubis


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 21:56

Gaétan a écrit:
Effectivement, la navette lunaire pose un léger problème lors de sa rentrée atmosphérique, il faudrait pour cela ralentir nettement la vitesse de la navette lors de sa mise en orbite terrestre et trouver une fixation des tuiles correct, mais sa ne devrais pas poser plus de soucis que cela...
Il pourrait vérifier l'état du bouclier thermique à l'aide d'un bras robotisée ou du module lunaire utilisée, ou carrément tenter une sortie d'un astronaute lorsque que la navette sera en orbitze terrestre lors de son retour.

Une navette c'est plus coûteux et plus complex qu'une capsule, apport un prestige national je ne voix pas les raisons d'une navette spatial Shocked
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Gaétan


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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 23:01

Le plus couteux dans ce genre de programme serait en effet l'entretien immense que nésessiterait la navette entre deux vols: il faudra donc en mettre polusieurs sur le coup pour de nombreux vols avec un intervalle court entre chacun (genre 3 mois) ce qui alourdis le cout du programme. Le programme STS a coutéà la NASA et à la Défense américaine beaucoup plus qu'il n'était prévu à l'origine du projet, la navette nécéssitant plus d'entretien que prévu... Ce qui pose un premier problème. La solution à ce problème financier peut se résoudre par la création d'un programme internationale entre les américains, les européens et les russes (voir d'autres puissances spatiales si possibles) si chacun finance une partie du projet, le cout sera acceptable à long terme (au moins 15 ans).

Il y a aussi un deuxième problème, soulever celui ci par ambroise: la navette devra transporter une bonne quantité de comburant et de carburant afin de renter au bercail, il faudrait alors mettre au point un moteur ionique sur la navette, car il prend moins de place qu'un moteur fusée traditionnel... bien que le moteur ionique ne pourra propulser la navette seulement dans l'espace, on pourra se servir du troisème booster pour équilibrer le tout lors du décollage.

La navette présentera ensuite un gros avantage: on pourra loger dans calesle module lunaire et pourquoi pas un module d'habitation (pour une futur base lunaire)

Mais tout cela coutera evidemment extremement cher, même si le projet et international...
Mais aller sur la Lune, sa n'a pas de prix...
study
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patchfree


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MessageSujet: moteurs ioniques   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 23:07

Vous avez l'air tous très forts en propulsion ici... donc je pose ma question naïve: je croyais que le problème des moteurs ioniques c'est qu'ils devaient fonctionner longtemps pour permettre d'atteindre un vitesse importante et que ce n'était pas envisageable pour faire décoller une fusée de la terre mais seulement pour des voyages interplanétaires?... J'ai tout faux?
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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 23:13

patchfree a écrit:
Vous avez l'air tous très forts en propulsion ici... donc je pose ma question naïve: je croyais que le problème des moteurs ioniques c'est qu'ils devaient fonctionner longtemps pour permettre d'atteindre un vitesse importante et que ce n'était pas envisageable pour faire décoller une fusée de la terre mais seulement pour des voyages interplanétaires?... J'ai tout faux?

Tu a parfaitment raison patchfree et je n'ai absolument pas dit le contraire dans mon message précédent:
Citation :
bien que le moteur ionique ne pourra propulser la navette seulement dans l'espace, on pourra se servir du troisème booster pour équilibrer le tout lors du décollage.
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MessageSujet: Re: et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ?   et de 4 boosters au lieu de 2 pour la navette ? EmptyLun 27 Aoû 2007 - 23:15

Une navette spatiale vers la Lune?

Aurais tu lu le complexe du chimpanzé? Superbe BD
d'ailleurs :) J'attend avec impatience la suite.
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