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 Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial

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montmein69




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MessageSujet: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 19:17

Le sujet existe peut-être quelque part, mais je n'arrive jamais à faire sortir grand chose avec l'option Rechercher.

Donc ma première question c'est de savoir comment on peut envisager de combattre les effets de l'impesanteur lors d'un voyage spatial long en dehors des exercices et combinaisons spéciales.
Je crois qu'on peut envisager soit un vaisseau en rotation propre, soit une partie du vaisseau tournante ?.
Et questions pour départager les ex-eaquo, a-ton déjà expérimenté de tels systèmes ? et pourquoi une telle installation n'a-t'elle jamais été envisagée dans la structure de l'ISS (vu qu'elle est censée apporter des réponses à ce genre de problèmes en anticipant les situations de voyages longs au delà du LEO)

Si l'équipage doit voyager plusieurs mois ... il vaut mieux qu'il soit opérationnel en arrivant à destination ... plutôt que candidat à un fauteuil à roulettes Suspect
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DeepField




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 19:28

On peut utiliser des chaussures magnétiques si le vaisseau a un sol en métal, comme dans la fusée lunaire de Tintin. :)
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Frandu12




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 19:43

ou sinon comme tu le suggère montmein69 on peut recréer l'apesanteur en faisant tourné le vaisseau sur lui même
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Skyboy




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 20:20

Frandu12 a écrit:
ou sinon comme tu le suggère montmein69 on peut recréer l'apesanteur en faisant tourné le vaisseau sur lui même
Ou sinon, juste pendant les périodes d'exercice physique, avec le double vélo du MIT.
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nyood




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 21:21

La principale difficulté du spin, c'est le contrôle d'attitude et d'orbite de la station !

Sans compter le docking des différents Soyouz, Progress, Shuttle, ATV, HTV, ... qui ne pourraient se faire que sur des ports de docking situés sur l'axe de rotation (vive l'embouteillage), en les faisant tourner à la même vitesse que la station au moment de l'accroche.

Ça risque d'être un peu plus sportif pour les systèmes de guidage et d'amarrage Very Happy

Et puis la seule façon de faire une station qui soit facilement vivable sous pesanteur artificielle, c'est le type de station qu'on peut voir dans 2001, l'odyssée de l'espace : une station torique de grand diamètre. Ce design permet d'avoir une pesanteur constante, et surtout un gradient de pesanteur limité entre la tête et les pieds ! Avec un vaisseau de 4m de diamètre, on peut avoir 1g au niveau des pieds, mais presque 0g au niveau de la tête !! (cas extrême qui poserait des problèmes inédit au corps humain et à la circulation sanguine)

La grande question qui se pose alors : comment monter en orbite et assembler des tronçons de tore ? Faire une fusée-banane ?
surprise
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Meewan




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:08

ben en assemblant tout en orbite mais ça amène une question
jusqu'a quel point on peut assembler des modules en orbite? par exemple des soudures seraient-elles envisageable en orbite ?
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tatiana13




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:19

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Space Opera
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:21

Il n'y a pas besoin de souder des choses sur orbite pour en faire des modules étanches. Heureusement que la navette ne se soude pas à l'ISS à chaque mission !

Sinon pour ce qui est des tores tournant, il faut faire gaffe à ne pas les faire trop petits, car au-delà du gradient de pesanteur qui ne doit pas être si méchant, il y a surtout la force de coriolis qui peut devenir omniprésente si la vitesse de rotation devient importante.
Au risque d'avoir une sacrée nausée dès qu'on se déplace un peu...
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Apolloman
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:36

Perso, j'aimais bien le concept du vaisseau dans le film "Mission to Mars"


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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:37

je sais que pour l'ISS il n'y a généralement pas besoin de souder. mais j'envisage la construction des modules eux meme en orbite. ce qui permetrait de faciliter le transport. malheureusement un tel programme nécessite des des soudures et autres opération de précision en orbite ce qui me semble impossible avec les combinaisons spatiales actuels (qui sont trop encombrantes et pas assez souples pour ces opérations.)

sinon on pourrais simplement envisager une station avec un rayon suffisamment grand pour éviter les "fusées bananes" de nyood. mais ces stations serais en grandes parties inutilisables (juste une structure pour maintenir la rigidité de l'ensemble) pour réduire les couts de mise en orbite.
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Space Opera
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:42

Il serait plus simple de revenir à des solutions de modules gonflables à la Bigelow dans ce cas.
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Meewan




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:48

je ne connais pas ce concept (et google ne me retourne que des critique de cinéma ou des catcheurs) tu pourrais expliquer un peut plus ou me donner un lien s'il te plait ?
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Merlin




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 22:58

Il me semble que Robert Zubrin a prévu une gravité artificielle pour son projet "Mars Direct": le réservoir vide ayant servit a l'injection trans-Martienne est relié par un câble au module de l'équipage, le tout en rotation. Bien sur la longueur du câble est déterminante, plus il est long plus la vitesse de rotation est faible pour atteindre 1G, mais plus il est long plus il est lourd et cela diminue d'autant plus la charge utile.
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Henri
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 23:00

J'avais posté en 2006 quelques messages et une vidéo incorporée à un message à ce sujet sur le fil :
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/physique-et-mecanique-spatiale-f19/gravite-artificiel-tres-artificiel-t961-45.htm
Où je décrivais la mise en rotation d'un ensemble "habitat - dernier étage" reliés par un câble.
Mais je viens de voir que seules les vidéos flash hébergées par Youtube ou DailyMotion fonctionnent encore sur le forum...
Voilà le lien direct, c'est du XviD et pèse ~ 5 Mo
Nota : il faut prévoir près de 4 minutes de téléchargement pour que la vidéo démarre.
http://minilien.com/?qS9y7dp6mW (mettre le son !)
(codec divx ou xvid indispensable)

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DeepField




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 23:09

Merlin a écrit:
Il me semble que Robert Zubrin a prévu une gravité artificielle pour son projet "Mars Direct": le réservoir vide ayant servit a l'injection trans-Martienne est relié par un câble au module de l'équipage, le tout en rotation. Bien sur la longueur du câble est déterminante, plus il est long plus la vitesse de rotation est faible pour atteindre 1G, mais plus il est long plus il est lourd et cela diminue d'autant plus la charge utile.

On est peut être pas obligé d'avoir 1G, je pense que un tiers de la pesanteur terrestre peut être suffisant (sur la Lune, 1/6 G ne semblait pas trop gener les astronautes des missions Apollo, ci ce n'est qu'ils sautaient plus haut : d'ailleurs ça amusait dupont et dupond). J'avais vu une étude européenne d'un hotel orbital en rotation sur un espace magazine consacré au tourisme, ils y prévoyaient 1/3G.
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Henri
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Lun 11 Jan 2010 - 23:29

DeepField a écrit:
Merlin a écrit:
Il me semble que Robert Zubrin a prévu une gravité artificielle pour son projet "Mars Direct": le réservoir vide ayant servit a l'injection trans-Martienne est relié par un câble au module de l'équipage, le tout en rotation. Bien sur la longueur du câble est déterminante, plus il est long plus la vitesse de rotation est faible pour atteindre 1G, mais plus il est long plus il est lourd et cela diminue d'autant plus la charge utile.

On est peut être pas obligé d'avoir 1G, je pense que un tiers de la pesanteur terrestre peut être suffisant (sur la Lune, 1/6 G ne semblait pas trop gener les astronautes des missions Apollo, ci ce n'est qu'ils sautaient plus haut : d'ailleurs ça amusait dupont et dupond). J'avais vu une étude européenne d'un hotel orbital en rotation sur un espace magazine consacré au tourisme, ils y prévoyaient 1/3G.
Cette valeur de 1/3 de g me semble tout à fait raisonnable, et le concept pourrait même permettre de se faire une idée sur les conséquences à long terme sur la masse osseuse d'une gravité partielle ...

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Argyre




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 16:53

montmein69 a écrit:
Et questions pour départager les ex-eaquo, a-ton déjà expérimenté de tels systèmes ? et pourquoi une telle installation n'a-t'elle jamais été envisagée dans la structure de l'ISS (vu qu'elle est censée apporter des réponses à ce genre de problèmes en anticipant les situations de voyages longs au delà du LEO)
On en a déjà parlé ailleurs je crois, l'ISS est une station spécialisée dans les expériences en microgravité, elle n'est pas du tout adaptée pour ce genre de tests.
Pourquoi ? Parce qu'on a mis la charrue avant les boeufs comme d'habitude. On a donné les spécifications de l'ISS avant de savoir ce qu'on allait en faire ...
Il faut dire aussi, et je le rappelle sans cesse, pendant longtemps il n'y a pas eu un radis pour l'exploration spatiale habitée. Faire de la science à bord de l'ISS, oui, mais faire des tests pour préparer l'avenir des vols habités à destination d'autres astres, c'était trop demandé ...

A+,
Argyre
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Argyre




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 16:56

"Faire de la science à bord de l'ISS, oui, mais faire des tests pour préparer l'avenir des vols habités à destination d'autres astres, c'était trop demandé ..."

Sachant que certaines études préliminaires datent de 1992 (les vélos centrifuges) :

G Antonutto, D Linnarsson, C J Sundberg, P E di Prampero, "Artificial gravity in Space: vestibular tolerance assessed by human centrifuge spinning on Earth", Acta Astronautica, 1992.

G. Antonutto1 and P. E. di Prampero, "Cardiovascular deconditioning in microgravity: some possible countermeasures", European Journal of Applied Physiology, vol. 90, n°3, p. 283-291, 2003.
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montmein69




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 20:28

Trop petit pour être testé avec des humains ... mais pour des animaux oui (la salamandre ! sans doute), le "Centrifuge Accomodation Module" était prévu pour l'ISS .... et a même été construite partiellement par le Japon.

Mais projet annulé .... et l'engin n'a pas fini à la ferraille ... mais au musée du Tsukuba Space Center, Tsukuba, Japan.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Accommodations_Module

http://www.spaceref.com/iss/elements/cam.html

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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 20:38

La solution Zubrin évoquée plus haut semble être l'approche la plus pratique.
Elle évite l'écueil du vaisseau entier en rotation (et les problème d'effet de Coriolis, ou de gradient de gravité), ou d'une partie du vaisseau en rotation (et les problèmes de couple généré sur la partie non tournante).
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montmein69




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 20:44

Oui je me posais la question plutôt pour un vaisseau spatial dont l'équipage doit subir les condtions d'impesanteur pendant plusieurs mois, sans possibilité de faire autrement.
Pour une station en LEO , on relève les équipages tous les 3 mois.

Parmi les concepts (mais sans doute sans grande efficacité vu la dimension de la zone tournante, et pas mal de problèmes d'étanchéité) : le LEONOV de 2010 Odyssée 2 (a moins que le vaisseau fasse un ou deux km de long et la partie tournante 500 m)



Je suis un peu dubitatif sur un vaisseau en deux parties reliées par un cable Suspect
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 20:50

montmein69 a écrit:
Je suis un peu dubitatif sur un vaisseau en deux parties reliées par un cable Suspect
Au contraire c'est beaucoup plus simple que le vaisseau que tu présentes par exemple (et les problèmes de couplage entre les deux parties que j'évoquais).

Il ne s'agit pas d'un "vaisseau en deux parties reliées par un cable", mais de relier la ton vaisseau entier à l'étage supérieur du lanceur ayant servi à la TMI devenu inutile. Cet étage n'a aucune autre utilité que de servir de contre-poids pour la mise en rotation de l'ensemble, dès lors il n'y a aucun risque de panne de système (l'étage étant passivé) et une rupture du câble ne risque pas de faire perdre une partie utile de ton vaisseau.
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Meewan




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 21:13

le problème de cette solution c'est la guidage du vaisseau. en effet avec l'étage habité seul on ne peut pas effectuer de correction de trajectoire importantes.
pour effectuer ces corrections il faudrait rembobiner le câble (ce qui augmente les risques de ruptures).
par contre c'est pas cher, léger, simple (pas de système mécanique compliqué) et fiable
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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 21:22

Zubrin explique qu'il n'est pas obligatoire de rembobiner le câble pour faire des corrections de trajectoire. Même si c'est moins trivial cela reste faisable.
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Merlin




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MessageSujet: Re: Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial   Mar 12 Jan 2010 - 22:25

Je me trompe peut être, mais n'y a t-il pas eu une mission Gemini où un câble a été tendu entre la capsule et un contre poids pour créer une gravité artificielle?
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Recréer une pesanteur artificielle dans un vaisseau spatial
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