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 Thème et variations sur les voyages interstellaires

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Gilgamesh




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 16:45

Argyre a écrit:

Hum, sauf que le contact avec la Terre sera toujours établi. Certes, il y aura quelques années pour un A/R de messages, mais les colons pourront tout de même suivre les "actualités" de la Terre en différé. Je ne sais pas combien ils pourront avoir de bande passante, mais ils pourraient AMHA commander des livres électroniques par exemple, avec un retour après 10 ans ... C'est long, mais ça reste à l'échelle de la vie humaine.

A+,
Argyre

Tout à fait, le contact avec la Terre sera toujours établi. C'est un aspect anthropologique fondamental. Tiens faudrait que j'essaye de calculer le débit permis en fonction de l'énergie consacré.

a+
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Skyboy




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 16:50

Même si le contact est permanent, je vois pas pourquoi au bout de tant de temps loin de la Terre, les gens de l'arche se sentiraient liés à elle, sachant qu'en plus ils n'y retourneront jamais. Mais je suis quand même d'accord que ça donne beaucoup plus de force aux cours d'histoire et à la prise de conscience de ce qui peut se passer dans une société humaine si on ne suit pas certains principes.

En tout cas, j'espère que ceux sur Terre qui communiqueront avec l'arche ne prendront pas un ton trop autoritaire parce que rapidement, moi dans l'arche je leur répondrai d'aller se faire cuire un oeuf...
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lambda0
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 17:10

C'est vrai que les analogies ont leur limites, et la technologie permet d'atténuer certains problèmes.
Mettons qu'on se retrouve dans la situation du monde au 18ème/19ème siècle, avec des communications prenant des mois ou des années, et au bout de 300 ans, on arrive toujours à communiquer avec nos cousins de la Belle Province !
Mais dans 1000 ans ?
En moins de 1000 ans, après la chûte de l'empire Romain, le latin a produit le français, l'italien, l'espagnol, ...alors que les communications à l'intérieur de l'Europe s'établissaient au rythme des semaines ou des mois.
En ce moment même, le français et l'anglais se fragmentent en de multiples variantes en Afrique par exemple, au point qu'on commence à sous-titrer.

L'existence d'un lien de communication n'empêche pas les divergences linguistiques et culturelles de populations éloignés dans l'espace et soumises à des environnements différents, elle peut tout au plus les ralentir. Peut-être suffisamment pour un voyage de 200 ans, mais 1000 ans, ça commence à faire beaucoup...

skyboy: on peut tenir pour acquis que le contrôle politique de la Terre sur l'arche tendra rapidement vers zéro quand tout communication physique sera devenu impossible.

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Argyre




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 17:28

lambda0 a écrit:
skyboy: on peut tenir pour acquis que le contrôle politique de la Terre sur l'arche tendra rapidement vers zéro quand tout communication physique sera devenu impossible.

Même avec une colonie martienne bien établie (100% autonome), je pense qu'il n'y aurait aucune possibilité de contrôle par les Terriens. On peut citer la trilogie de Robinson pour étayer ce point de vue. C'est de la SF, mais les raisons sont évidentes : les voyages interplanétaires sont trop difficiles et trop longs pour pouvoir envoyer des troupes armées régler une rébellion sur une planète voisine. Déficit de nombre et déficit de moyens, le problème est insoluble.

A+,
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lambda0
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 17:42

Complément sur la question des divergences culturelles :
En fait, ce qui, je pense, serais le plus significatif n'est pas la divergence linguistique mais plutôt celle résultant d'une adaptation des structures sociales à l'environnement de l'arche. J'ai par exemple beaucoup de mal à imaginer que les individus puissent y conserver la même liberté d'action que dans nos sociétés démocratiques.
Du fait de l'espace réduit, comparable à une île isolée, je vois plutôt une convergence vers une société assez statique, hiérarchisée, avec toutes sortes d'interdits et de tabous, plutôt réfractaire à l'innovation, conditions nécessaires à la stabilité sur une durée de 1000 ans..
Le seul fait que cet environnement nécessite par exemple une stricte régulation de la population réduit la liberté des individus. Mais après tout, le contrôle de la fécondité des individus par la collectivité a plus souvent été la norme que l'exception dans l'Histoire, et ce d'autant plus qu'il s'agissait de petites collectivités avec des ressources limitées. On ne pratiquerait sans doute pas l'infanticide ou l'avortement tardif pour réguler la population comme le font certaines tribues insulaires du Pacifique quand la population risque de dépasser les capacités de l'île, on connait des méthodes un peu plus évoluées, mais le but est bien le même.
Mais ce n'est qu'un exemple : il y a bien d'autres libertés qui nous semblent aller de soi qui deviennent des comportements dangereux dans un environnement clos. Et tout comportement pouvant mettre en danger le délicat équilibre écologique du système deviendrait tabou, et serait impitoyablement réprimé.
Moyennant quoi, il est possible que notre vaisseaux interstellaire arrive à bon port avec sa cargaison...

Remarquer que celà s'applique aussi, dans une moindre mesure, à la colonisation du système solaire : si on conçoit la colonisation comme une transposition de la civilisation terrestre, on risque le même sort que les Vikings du Groenland s'accrochant à leur civilisation d'origine au point de suivre toutes les modes européennes, et au mépris des réalités de leur environnement.

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Gilgamesh




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 17:50

Par rapport au lien radio Terre - Arche

Ouais, ça pas l'air de représenter une difficulté fondamentale.


A la réception : un radiotélescope de 100 m de diamètre est capable de capter un signal reçu d'intensité Pr = 1e-25 W/m²

A l'émission : L'angle d'ouverture Ra d'un faisceau de longueur d'onde lambda émis par une ouverture de diamètre L

Ra= 0,886*lambda/L

L'IR représente sans doute le signal le moins bruité par le plasma éjecté par l'Arche. Disons qu'on émettent de part et d'autre à lambda = 1 micron. Pour une ouverture de 1 m et une puissance d'émission de 1 kW, ce qui est franchement raisonnable, la cible reçoit 2e-19 W/m² ce qui est 6 ordre de grandeur au dessus du seuil de détection.

La précision de pointage est de l'ordre de 0,02 secondes d'angle ce qui ne représente rien de surhumain.


a+
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 18:16

Gilgamesh a écrit:
Par rapport au lien radio Terre - Arche
Ouais, ça pas l'air de représenter une difficulté fondamentale.
A la réception : un radiotélescope de 100 m de diamètre est capable de capter un signal reçu d'intensité Pr = 1e-25 W/m²
A l'émission : L'angle d'ouverture Ra d'un faisceau de longueur d'onde lambda émis par une ouverture de diamètre L
Ra= 0,886*lambda/L
L'IR représente sans doute le signal le moins bruité par le plasma éjecté par l'Arche. Disons qu'on émettent de part et d'autre à lambda = 1 micron. Pour une ouverture de 1 m et une puissance d'émission de 1 kW, ce qui est franchement raisonnable, la cible reçoit 2e-19 W/m² ce qui est 6 ordre de grandeur au dessus du seuil de détection.
La précision de pointage est de l'ordre de 0,02 secondes d'angle ce qui ne représente rien de surhumain.
a+

Euh... il te manque quelques ordres de grandeur, parce que la puissance détermine aussi le débit.
Si tu fais le calcul du débit correspondant, à vue de nez, on reviendrait au mieux au bon vieux temps du minitel, ça risque d'être un peu just pour l'ADSL interstellaire Wink

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Gilgamesh




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Lun 15 Jan 2007 - 18:23

lambda0 a écrit:


Euh... il te manque quelques ordres de grandeur, parce que la puissance détermine aussi le débit.
Si tu fais le calcul du débit correspondant, à vue de nez, on reviendrait au mieux au bon vieux temps du minitel, ça risque d'être un peu just pour l'ADSL interstellaire Wink


Je me disais aussi. 1 kW ça fait pas beaucoup :rabbit:

Tu connaitrait pas la relation entre puissance et débit, par hasard ?

bounce

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 9:35

Gilgamesh a écrit:

Je me disais aussi. 1 kW ça fait pas beaucoup :rabbit:
Tu connaitrait pas la relation entre puissance et débit, par hasard ?

a+

Bon, voilà, j'ai fais un calcul un peu plus précis géométriquement.
Etant donné la distance, la communication doit être portée par un faisceau laser, pour réduire la divergence.
On donne :
lambda : longueur d'onde
w0 : rayon à 1/e² d'un faisceau gaussien, en intensité du champ

Asymptotiquement : w(z) = (lambda*z)/(PI*w0)
D'autre part, l'éclairement au centre vaut :
E(z) = 2*P/(PI*w(z)²)
Un récepteur de surface S va collecter : F = E*S

D'autre part, le signal reçu est entaché de différents bruits.
Pour un flux moyen de N photons, on a un bruit de quantification dont l'écart type vaut Racine(N).
Si on communique en numérique, avec une modulation par impulsions, il vaut mieux que chaque impulsion porte quelques dizaines de photons pour être tranquille. Mettons 100 photons/impulsion.
Un ordre de grandeur du débit est donc déterminé par le temps nécessaire pour intégrer 100 photons au niveau du récepteur.
En unités photoniques, le récepteur intègre : F=E*S/(h*f)
On voit, de l'expression de E, que le débit autorisé va décroitre en 1/z².

A.N:
lambda = 1 µm
w0 = 1 m (donc diamètre de l'ordre de 2 m à l'émission)
z = 1 année-lumière = 9.46e15 m
P = 1 MW
S = 10000 m²
ce qui donne E(z) = 7e-14 W/m² = 353000 photons/s/m²
Sur notre ouverture, on dispose donc de 3.53e9 photons/s, ce qui permettrait théoriquement sur 35 Mbits/s.
Compte tenu du fait qu'il y a d'autres sources de bruit, pertes diverse, que le pointé n'est pas parfait, etc., on devrait pouvoir compter sur 10 Mbits/s.

Celà semble déjà intéressant, mais il ne faut pas oublier que c'est la valeur pour z = 1 a.l. Pour communiquer à 10 a.l., il ne reste déjà plus que 100 kbits/s, et en fait moins que ça en signal utile, compte tenu du fait que le signal doit être redondant, inclure des codes de correction (en cas d'erreur de transmission, par question d'attendre que le récepteur envoie une requête de réémission).
Avec une puissance laser de 1 MW, on a tout au plus l'équivalent d'un bon vieux modem 56k à 10 a.l.
Un expert en télécoms devrait être un peu plus précis, mais je pense que l'ordre de grandeur y est.
Encore un peu juste pour transmettre du contenu multimédia, des films, etc.
On peut évidemment essayer d'augmenter l'ouveture de réception, le diamètre initial du faisceau pour réduire sa divergence, mais on voit qu'il vaut quand même mieux disposer de MW, voire de GW pour communiquer confortablement autre chose que les données de mesure d'une sonde, et de toute façon, le canal de communication rapporté à la population du vaisseau reste très étroit.

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Giwa
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 11:05

HS Crying or Very sad quelques dizaines de ks( kilo secondes évidemment) par des virus...je vous rassure d'origine terrestre...je vois que ce thème est toujours aussi passionnant. :)
Personnellement je reste ouvert à toutes les options, aussi bien celle de l’ Arche Interstellaire que celle de la panspermie et il est bien que nous continuons à les explorer toutes . Mais comme il faut les analyser séparément, je reviendrai sur celle de la panspermie.
Comme il a été dit , c’est celle qui serait dans l’état actuel de nos connaissances scientifiques et technologiques actuelles le plus facilement réalisable…et qui peut être déjà en action involontairement si une de nos sondes spatiales mal stérilisée entrain de franchir notre système solaire miraculeusement dans des milliers d’année (voire des millions d’années) aborde quelque planète propice à la vie.( j’ai bien dit miraculeusement car cette probabilité est infime…mais qui sait ! ) Cette solution a pu être déjà adoptée par d’autres êtres intelligents organiques présents ou plutôt ayant été présents dans notre Univers il y a des millions voire quelques milliards d’années ( mais tout de même après le Big Bang …à moins que celui –ci soit la Grande Illusion …mais laissons de côté ce thème qui risquerait d’être très brûlant) .
Mais pourquoi faire ? Pour des raisons philosophiques voire religieuses : pour assurer la permanence de l’Esprit dans l’Univers. Mais cette Intelligence a-t-elle besoin comme support d’êtres vivants organiques…qui nous dit que l’évolution ne conduit pas à des êtres intelligents cybernétiques. Que feraient-ils lors ? Chercheraient-ils à se disséminer dans l’Univers sous leur forme. Il me semble que non et qu’eux aussi ils repasseraient par la forme organique.
Pourquoi ? Parce que leur structure trop élaborée et qui demande tout un environnement technologique élaboré ( mines pour les matériaux, usines ,etc…) ne pourraient être mis en place facilement à l’arrivée. Par contre des êtres organiques élémentaires se reproduisent sans aucune infrastructure si les conditions physiques et chimiques sont propices. Ils (les Cybers ) feraient alors confiance à l’Evolution pour réapparaître des milliards d’années plus tard !
Bien sûr la panspermie n’explique pas l’Origine de la Vie , car il fut bien que quelle part dans l’Espace –Temps, la Vie est pris pour la première fois son essor et peut-être est-ce notre Terre où la soupe pré biotique était la bonne ! Qui sait ? A moins comme déjà dit précédemment le Big Bang ne soit que la Grande Illusion et qu’alors de puis une Eternité… ???
Giwa
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lambda0
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 11:21

Argyre a écrit:

...
je me demande s'ils ne vont pas effectivement se tourner vers la solution la plus simple et la moins onéreuse ... même si l'effet est hypothétique et incroyablement long : la colonisation bactérienne.

Maintenant, ce même raisonnement peut être appliqué à une civilisation quelconque. Si effectivement il a existé des dizaines de civilisations avancées pas trop loin du système solaire, on en déduit que :
1) La colonisation bactérienne a peut-être réussi
2) L'I.A. a échoué (et oui, car sinon, une arche de robots aurait été facile à faire, non ?)
3) Toute autre colonisation (arche) a échoué ou n'a pas été tentée.
Si tel a été le cas, ce n'est de bonne augure pour nous.

Cordialement,
Argyre

giwa a écrit:

...
Pourquoi ? Parce que leur structure trop élaborée et qui demande tout un environnement technologique élaboré ( mines pour les matériaux, usines ,etc…) ne pourraient être mis en place facilement à l’arrivée. Par contre des êtres organiques élémentaires se reproduisent sans aucune infrastructure si les conditions physiques et chimiques sont propices. Ils (les Cybers ) feraient alors confiance à l’Evolution pour réapparaître des milliards d’années plus tard !
...

On n'est peut-être pas obligé de tout recommencer à partir des bactéries à chaque fois.
Voici un portrait de notre petit routard interstellaire :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tardigrades
http://olivier.geoffroy.club.fr/webiologie/mon%20tardigrade2.html
http://olivier.geoffroy.club.fr/webiologie/levoyagespatialdutardigrade.html

Il ne paye pas de mine mais à l'air plutôt coriace...

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 12:10

lambda0 a écrit:
Argyre a écrit:

...
je me demande s'ils ne vont pas effectivement se tourner vers la solution la plus simple et la moins onéreuse ... même si l'effet est hypothétique et incroyablement long : la colonisation bactérienne.

Maintenant, ce même raisonnement peut être appliqué à une civilisation quelconque. Si effectivement il a existé des dizaines de civilisations avancées pas trop loin du système solaire, on en déduit que :
1) La colonisation bactérienne a peut-être réussi
2) L'I.A. a échoué (et oui, car sinon, une arche de robots aurait été facile à faire, non ?)
3) Toute autre colonisation (arche) a échoué ou n'a pas été tentée.
Si tel a été le cas, ce n'est de bonne augure pour nous.

Cordialement,
Argyre

giwa a écrit:

...
Pourquoi ? Parce que leur structure trop élaborée et qui demande tout un environnement technologique élaboré ( mines pour les matériaux, usines ,etc…) ne pourraient être mis en place facilement à l’arrivée. Par contre des êtres organiques élémentaires se reproduisent sans aucune infrastructure si les conditions physiques et chimiques sont propices. Ils (les Cybers ) feraient alors confiance à l’Evolution pour réapparaître des milliards d’années plus tard !
...

On n'est peut-être pas obligé de tout recommencer à partir des bactéries à chaque fois.
Voici un portrait de notre petit routard interstellaire :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tardigrades
http://olivier.geoffroy.club.fr/webiologie/mon%20tardigrade2.html
http://olivier.geoffroy.club.fr/webiologie/levoyagespatialdutardigrade.html

Il ne paye pas de mine mais à l'air plutôt coriace...
C'est certain ces tardigrades sont hyperrésistants et seraient très aptes pour les voyages interstellaires à condition d'ëte accompagnées de mousses et de lichens eux aussi lyophiliser pour que ces petites bêtes aient quelques choses à manger à l'arrivée et en espérant qu'elles nes soient pas trop bêtes Wink pour dévorer tous leurs mousses et leurs lichens...ou alors il faut prévoir que des prédateurs des tardigrades fassent aussi le voyage eux aussi très résistants .
Les tardigrades sont dans l'échelle de l'évolution plus proche de nous que des bactéries et les êtres évolués ne peuvent se perpétuer que dans la diversité. Heureusement pour les moutons qu'il y a les loups ...ou les hommes pour les manger Wink car sinon ils seraient tous morts de faim après avoir dévoré toute l'herbe. Plus les êtres vivants sont élémentaires, moins la diversité biologique est nécessaire pour assurer leur survie.L'équilibre biologique (malgré tout toujours précaire) peut alors se mettre en place progressivemnt au fil de l'évolution et des mutations
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Gilgamesh




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 14:04

lambda0 a écrit:

Avec une puissance laser de 1 MW, on a tout au plus l'équivalent d'un bon vieux modem 56k à 10 a.l.
Un expert en télécoms devrait être un peu plus précis, mais je pense que l'ordre de grandeur y est.
Encore un peu juste pour transmettre du contenu multimédia, des films, etc.
On peut évidemment essayer d'augmenter l'ouveture de réception, le diamètre initial du faisceau pour réduire sa divergence, mais on voit qu'il vaut quand même mieux disposer de MW, voire de GW pour communiquer confortablement autre chose que les données de mesure d'une sonde, et de toute façon, le canal de communication rapporté à la population du vaisseau reste très étroit.

A+


Supermerci. Ah... J'aime quand c'est quantifié. Pi maintenant j'ai les formules et dans quel sens m'en servir

Le résultat me parait tout à fait raisonnable. Avec le débit calculé on voit que la communication avec la Terre sera un truc centralisé, avec une pile de priorités avant d'autoriser de temps à autre une communication personnelle en mode voix/image. mais ça sera quand même possible, et peut être même à volonté en mode texte. Avec ce débit on peut transmettre la position de l'Arche comme tu le mentionne, l'état civil en temps réel (naissance, décès...), l'histoire, la chronique, un quotidien même, les photos de tout le monde et recevoir les principales nouvelles du monde en "temps réel différé de x années" (un concept assez particulier :rabbit: ).

Ce qui est intéressant aussi c'est que dans un siècle ou deux, ce type d'équipement sera, si ce n'est grand public sans doute accessibles a des acteurs privés. Avec 1 kW on transmet à 1 bit secondes bah ça suffit pour communiquer en Morse !

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 14:37

Gilgamesh a écrit:

...
Ce qui est intéressant aussi c'est que dans un siècle ou deux, ce type d'équipement sera, si ce n'est grand public sans doute accessibles a des acteurs privés. Avec 1 kW on transmet à 1 bit secondes bah ça suffit pour communiquer en Morse !
a+

Tiens, ça me fait penser à un petit exercice théorique. Au point où on en est dans la spéculation...
En fait, certains (dont Landis je crois !) ont suggéré qu'il pouvait y avoir des situations pour lesquelles les ondes électromagnétiques n'étaient pas la seule solution crédible pour communiquer aux distances interstellaires.
On peut essayer de comparer les deux méthodes d'un point de vue énergétique :
- envoie d'une capsule de 1 gramme à c/2 par exemple
- communication par laser
Exercice : quelle devrait-être la densité de stockage de l'information dans la capsule pour que le procédé l'emporte sur la communication laser d'un point de vue énergétique ?

Etant donné que la puissance requise pour la communication laser croit comme D², à débit constant, alors que le coût énergétique d'expédition de la capsule est indépendant de la distance, on sent bien qu'à un moment donné, les deux courbes doivent se croiser et l'envoie d'une capsule devenir plus avantageux.
Bon, évidemment, il y a quelques menus problèmes techniques pour récupérer un grain de sable se déplaçant à la moitié de la vitesse de la lumière, c'est juste de la théorie !

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 14:58

Toujours à propos des problèmes de communication entre l'Arche et la Terre, en plus des communications différées sur plusieurs années et du faible débit, mais qui ne semblent pas insolubles à condition de ne pas être pressés et que les Archonautes ne demandent pas aux Terriens de plancher sur un problème demandant une réponse urgente, il y aurait aussi un phénomène curieux si l'Arche atteint une vitesse subluminique non négligeable:un écoulement relatif du temps plus lent ce qui donnerait l'impression aux Terriens que les Archonautes vivent au ralenti : il faudra après enregistrement repasser les images et le son à l' acéléré sinon les mouvements deviendront très lents et les voix féminines des Archonautes risquent de devenir très lentes et masculines !
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 15:24

lambda0 a écrit:
Si on communique en numérique, avec une modulation par impulsions, il vaut mieux que chaque impulsion porte quelques dizaines de photons pour être tranquille. Mettons 100 photons/impulsion.
Ah ?
Et pourquoi on ne coderait pas plutôt en fréquence, voire même en impulsion ET en fréquence ?

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 15:47

Argyre a écrit:
lambda0 a écrit:
Si on communique en numérique, avec une modulation par impulsions, il vaut mieux que chaque impulsion porte quelques dizaines de photons pour être tranquille. Mettons 100 photons/impulsion.
Ah ?
Et pourquoi on ne coderait pas plutôt en fréquence, voire même en impulsion ET en fréquence ?

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C'était juste un exemple pour avoir des ordres de grandeur. De toute façon, quelle que soit la modulation, on est limité fondamentalement par le bruit de quantification de la lumière (un bruit blanc), sans parler des bruits électroniques divers. Sur un signal de valeur moyenne 100 photons/s, on a un bruit blanc d'écart type relatif 1/Racine(100), soit 10%, acceptable pour des signaux numériques.
Bon, après, si tu raisonnes en fréquence, tu retrouves ce bruit dans l'espace de Fourier : ben tiens, justement un niveau constant appelé "bruit blanc" !
Après, on peut faire des calculs plus fins pour chaque type de modulation si on veut, je cherchais seulement des ordres de grandeur...

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 15:52

Salut giwa,

giwa a écrit:
Toujours à propos des problèmes de communication entre l'Arche et la Terre, en plus des communications différées sur plusieurs années et du faible débit, mais qui ne semblent pas insolubles à condition de ne pas être pressés et que les Archonautes ne demandent pas aux Terriens de plancher sur un problème demandant une réponse urgente, il y aurait aussi un phénomène curieux si l'Arche atteint une vitesse subluminique non négligeable:un écoulement relatif du temps plus lent ce qui donnerait l'impression aux Terriens que les Archonautes vivent au ralenti : il faudra après enregistrement repasser les images et le son à l' acéléré sinon les mouvements deviendront très lents et les voix féminines des Archonautes risquent de devenir très lentes et masculines !
Giwa

l'idée de départ, c'est que si on a besoin d'une arche (un vaisseau-génération), c'est précisément qu'on ne sait pas atteindre des vitesses relativistes.

En l'occurrence, ici on se propose v = 4500 km/s, ce qui est déja considérable et nécessite l'emporte de 82% de la masse de départ en carburant. Mais ça ne fait que 0,15% de c : les effets relativistes sont négligeables.

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Gilgamesh




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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 15:55

lambda0 a écrit:

w0 : rayon à 1/e² d'un faisceau gaussien, en intensité du champ

Y'a juste ce truc que je ne comprend pas : "rayon en 1/e²" quoi t'es-ce ?

merci
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lambda0
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 16:09

Gilgamesh a écrit:
lambda0 a écrit:

w0 : rayon à 1/e² d'un faisceau gaussien, en intensité du champ

Y'a juste ce truc que je ne comprend pas : "rayon en 1/e²" quoi t'es-ce ?

merci

Pour un faisceau gaussien (mode TEM00), issu d'une cavité laser, le champ est de la forme : E(r) = E0.Exp(-r²/w²) (avec un terme de phase sphérique si on est dans un plan quelconque)
En intensité : I(r) = E²(r) = E0².Exp(-2r²/w²)
On caractérise géométriquement un faisceau laser en donnant w, demi-largeur à 1/e² (en intensité) dans le plan équiphase.

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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 17:49

Gilgamesh a écrit:
Salut giwa,

giwa a écrit:
Toujours à propos des problèmes de communication entre l'Arche et la Terre, en plus des communications différées sur plusieurs années et du faible débit, mais qui ne semblent pas insolubles à condition de ne pas être pressés et que les Archonautes ne demandent pas aux Terriens de plancher sur un problème demandant une réponse urgente, il y aurait aussi un phénomène curieux si l'Arche atteint une vitesse subluminique non négligeable:un écoulement relatif du temps plus lent ce qui donnerait l'impression aux Terriens que les Archonautes vivent au ralenti : il faudra après enregistrement repasser les images et le son à l' acéléré sinon les mouvements deviendront très lents et les voix féminines des Archonautes risquent de devenir très lentes et masculines !
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l'idée de départ, c'est que si on a besoin d'une arche (un vaisseau-génération), c'est précisément qu'on ne sait pas atteindre des vitesses relativistes.

En l'occurrence, ici on se propose v = 4500 km/s, ce qui est déja considérable et nécessite l'emporte de 82% de la masse de départ en carburant. Mais ça ne fait que 0,15% de c : les effets relativistes sont négligeables.

a+
Salut Gilgamesh, :)

D'acord, mais j'envisageais un cas plus évolué d'un engin capable d'atteindre une plus grande vitesse en utilisant une propulsion par statoréacteur à fusion collectant l'hydrogène du milieu interstellaire.
Dans ce cas, il n'y a plus de propergol à emporter et la vitesse acquise grâce à l'accélération permanente pourrait atteindre quelques pour cent de celle de la lumière , mais sans doute pas plus puisque alors le frottement du gaz interstellaire ne serait plus négligeable.La durée du voyage serait raccourcie à la fois par la plus grande vitesse et une légère contraction du temps, mais demanderait quant même un voyage sur des siècles voire des millénaires selon l'objectif à atteindre donc avec toujours la nécessité que plusieurs générations se succèdent.Au cas où notre Arche quitterait notre Galaxie pour une autre, elle pourrait alors aller encore plus vite , le milieu intergalactique étant encore plus ténu , mais sans doute collectant encore moins de gaz son accélération se réduirait...Mais si on veut atteindre la galaxie d'Andromède le plus simple est peut-être d'attendre que dans quelques millions d'années elle rentre en collision avec la nôtre. Wink
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 19:06

lambda0 a écrit:

Tiens, ça me fait penser à un petit exercice théorique. Au point où on en est dans la spéculation...
En fait, certains (dont Landis je crois !) ont suggéré qu'il pouvait y avoir des situations pour lesquelles les ondes électromagnétiques n'étaient pas la seule solution crédible pour communiquer aux distances interstellaires.
On peut essayer de comparer les deux méthodes d'un point de vue énergétique :
- envoie d'une capsule de 1 gramme à c/2 par exemple
- communication par laser
Exercice : quelle devrait-être la densité de stockage de l'information dans la capsule pour que le procédé l'emporte sur la communication laser d'un point de vue énergétique ?

Etant donné que la puissance requise pour la communication laser croit comme D², à débit constant, alors que le cout énergétique d'expédition de la capsule est indépendant de la distance, on sent bien qu'à un moment donné, les deux courbes doivent se croiser et l'envoie d'une capsule devenir plus avantageux.
Bon, évidemment, il y a quelques menus problèmes techniques pour récupérer un grain de sable se déplaçant à la moitié de la vitesse de la lumière, c'est juste de la théorie !

A+


J'ai essayé de faire le p'tit calcul en imaginant l'hypothèse que par exemple il y aurait 1 tir laser au départ pour accélérer la capsule et 1 autre tir laser pour la décélérer en fin de course donc qu'il faille dépenser 2 Ec pour le trajet de la sonde (ça me parais équitable pour comparer les deux solutions)

Ensuite je calcule la densité d'information par Joules transmis en laser IR ce qui me donne 35 bits par Joules à 1 al et 0,35 à 10.

Si on prend une capsule de 1 g à 0,5c on a :
2Ec = 2(y-1)mc²
2Ec = 2,8e13 J

Pour que la solution vaille (énergétiquement) la solution laser IR il faut une densité de ~ 60 000 Go/g pour une communication à 1 al, et de 600Go/g à 10 al.



Ca pourrait être intéressant pour une remise à jour des bases encyclopédiques tous les siècles. En réduisant le vitesse de la capsule à 0,1 c il ne faut plus que 20 Go/g pour égaler la solution laser IR. Les solutions sont donc moins concurrente de complémentaires sous cet angle là (ne serait ce que pour coordonner les tirs !).

Mais faut quand même une sacrée puissance laser...


Citation :

Pour un faisceau gaussien (mode TEM00), issu d'une cavité laser, le champ est de la forme : E(r) = E0.Exp(-r²/w²) (avec un terme de phase sphérique si on est dans un plan quelconque)
En intensité : I(r) = E²(r) = E0².Exp(-2r²/w²)
On caractérise géométriquement un faisceau laser en donnant w, demi-largeur à 1/e² (en intensité) dans le plan équiphase.

Ca reste un rien obscur mais d'accord je vois a peu près ce que cela recouvre, merci :)

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Dernière édition par le Jeu 18 Jan 2007 - 13:29, édité 4 fois
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mar 16 Jan 2007 - 23:37

Salut giwa,

giwa a écrit:

D'acord, mais j'envisageais un cas plus évolué d'un engin capable d'atteindre une plus grande vitesse en utilisant une propulsion par statoréacteur à fusion collectant l'hydrogène du milieu interstellaire.
Dans ce cas, il n'y a plus de propergol à emporter et la vitesse acquise grâce à l'accélération permanente pourrait atteindre quelques pour cent de celle de la lumière , mais sans doute pas plus puisque alors le frottement du gaz interstellaire ne serait plus négligeable.La durée du voyage serait raccourcie à la fois par la plus grande vitesse et une légère contraction du temps, mais demanderait quant même un voyage sur des siècles voire des millénaires selon l'objectif à atteindre donc avec toujours la nécessité que plusieurs générations se succèdent.Au cas où notre Arche quitterait notre Galaxie pour une autre, elle pourrait alors aller encore plus vite , le milieu intergalactique étant encore plus ténu , mais sans doute collectant encore moins de gaz son accélération se réduirait...Mais si on veut atteindre la galaxie d'Andromède le plus simple est peut-être d'attendre que dans quelques millions d'années elle rentre en collision avec la nôtre. Wink
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Pour diviser la longueur du trajet par 2 (edit : en terme de temps propre), il faut un v/c de 0,87... Avec un v/c de qq pourcent, disons 0,1, tu ne le divise que par 1,005 c'est réellement négligeable. Comme tu dis, on n'échappe pas à la nécessité de faire se succéder des générations, donc un gros vaisseau, ce qui rend d'autant plus illusoire l'atteinte de vitesse même "petitement relativiste" (genre v/c = 0,1).

Par contre, je ne crois pas que les frottements soient jamais un problème, au sens purement mécanique. Je pense que ça fait partie des calculs de Busart. Vu que l'impulsion sert à la compression "ramjet", c'est donc que ça ne freine pas. Mais la taille du collecteur... pale

Je précise que ce n'est pas une solution que j'ai examiné à fond mais sur les grande ligne un peu quand même.

a+
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Mer 17 Jan 2007 - 9:13

Gilgamesh a écrit:
Salut giwa,

giwa a écrit:

D'acord, mais j'envisageais un cas plus évolué d'un engin capable d'atteindre une plus grande vitesse en utilisant une propulsion par statoréacteur à fusion collectant l'hydrogène du milieu interstellaire.
Dans ce cas, il n'y a plus de propergol à emporter et la vitesse acquise grâce à l'accélération permanente pourrait atteindre quelques pour cent de celle de la lumière , mais sans doute pas plus puisque alors le frottement du gaz interstellaire ne serait plus négligeable.La durée du voyage serait raccourcie à la fois par la plus grande vitesse et une légère contraction du temps, mais demanderait quant même un voyage sur des siècles voire des millénaires selon l'objectif à atteindre donc avec toujours la nécessité que plusieurs générations se succèdent.
Giwa


Par contre, je ne crois pas que les frottements soient jamais un problème, au sens purement mécanique. Je pense que ça fait partie des calculs de Busart. Vu que l'impulsion sert à la compression "ramjet", c'est donc que ça ne freine pas. Mais la taille du collecteur... pale
a+
Salut Gilgamesh!
Comme tu le dis les frottements ne seraient pas un problème au niveau mécanique car plus le ramjet à fusion irait vite plus il collecterait de gaz interstellaire et plus sa poussée augmenterait ; on se retrouve dans le même cas de figure que pour les scramjets atmosphériques qui ne fonctionnent bien que pour des vitesses élevées. Mais de même les frottements comme aussi le fonctionnement même du statoréacteur à fusion produiraient de la chaleur qu’il faudrait évacuer en permanence : c’est donc au fameux « mur de la chaleur » auquel je pensais.
Effectivement l’utilisation d’un statoréacteur stellaire n’empêcherait pas que le voyage se déroule sur une longue durée de plusieurs générations , mais par contre serait favorable pour le rapport de masse . Des réacteurs-fusées seraient toujours nécessaires au départ du système solaire jusqu’à ce que la vitesse soit suffisante pour mettre en fonctionnement le statoréacteur, mais pendant moins longtemps : quelques dizaines d’années au lieu de quelques siècles.
Giwa
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Jeu 18 Jan 2007 - 19:43

giwa a écrit:

...j'envisageais un cas plus évolué d'un engin capable d'atteindre une plus grande vitesse en utilisant une propulsion par statoréacteur à fusion collectant l'hydrogène du milieu interstellaire.
Dans ce cas, il n'y a plus de propergol à emporter et la vitesse acquise grâce à l'accélération permanente pourrait atteindre quelques pour cent de celle de la lumière , mais sans doute pas plus puisque alors le frottement du gaz interstellaire ne serait plus négligeable.Giwa


réponse de Giwa à Giwa...après réflexion ! Wink
Un avantage de plus du statoréacteur à fusion si on souhaite que l'Arche soit durable ...et en particulier pour l'Energie qui est la clef première de tout !
Pendant son voyage ,elle sera le plus souvent éloignée des étoiles qu'elle croisera sans en approcher si leurs systèmes stellaires ne sont pas viables, donc pas question alors de recharger les batteries au moyen de photopiles sauf à perdre de l'énergie cinétique !
Que faire alors ? ...Comme les requins qui ne cessent de nager pour bien oxygéner leurs branchies (ces poissons primitifs n'ont pas de système pour assurer la circulation de l'eau si ils ne se déplacent pas ) ! En effet plus le statoréacteur avancera vite dans le gaz interstellaire de densité très faible, plus il collectera de l’hydrogène , son ergol de fusion et plus il produira de l’énergie. Si une partie de cette énergie sera évacuée sous forme d’énergie cinétique dans le plasma éjecté après fusion, on peut très bien dériver une partie de celle-ci pour assurer le fonctionnement interne de l’ Arche .Finalement le problème le plus ardu sera peut-être l’évacuation de la chaleur vers la source froide ultime : le fond cosmique à 4 K…mais il doit y avoir des solutions : de grands panneaux radiants en position axiale par rapport au déplacement car aux vitesses atteintes, même dans le « vide » intersidérale, il faudra tenir compte du maître-couple.
Giwa.
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MessageSujet: Re: Thème et variations sur les voyages interstellaires   Ven 19 Jan 2007 - 12:56

DOUBLON


Dernière édition par le Ven 19 Jan 2007 - 12:59, édité 1 fois
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