Voile solaire

[cube]

Bonjour à tous (et toutes),
Intéressé par les voiles solaires, j’ai cherché à voir par curiosité quels dv on pourrait obtenir.
Donc :
D’après wikipedia :
« Pour accélérer 1 kg d'1 m/s2, il faut donc au minimum une surface de 106 383 m2, soit un carré de 326 m × 326 m »
Soit pour 1m² : 1N/106383m² = 9,39*10^-6N/m²
Avec 10m² de voile solaire, on obtient une poussé d’environ : 9,89*10^-6*10 = 0,9 mN
Soit pour une masse de 100g (gros pico sat) :
F = m*a : a = F / m ; a = 0,9*10^-3 /0,1 = 9*10^-3 m/s² soit en gros 9mm/s²
Avec une accélération constante de 9 mm /s², la sonde gagne en 1h une vitesse de : 9 mm*3600 = 32,4m /s
Pour un dv de 1 km /s, il faut donc 1,28 jour.
Ça me paraît franchement énorme, à moins que cela soit dû au poids envisagé pour le satellite (100 g) :scratch: .

Donc, si je n'ai pas fait d'erreur sur ce calcul, cela permettrait d'envoyer relativement facilement des sondes un peu partout dans le système solaire pour un cout plutôt faible (à condition que la radio suive derrière et d'arrivé à faire des expérience de moins de 100g).

[Henri]

...cela permettrait d'envoyer relativement facilement des sondes un peu partout dans le système solaire pour un cout plutôt faible (à condition que la radio suive derrière et d'arrivé à faire des expérience de moins de 100g).

"à condition que la radio suive derrière" pour une sonde de moins de 100 g à des dizaines ou des centaines de millions de km de la Terre. Tout est là... Ça n'est pas pour rien que les sondes interplanétaires ne sont pas des poids poids pailles ou mi-mouches. :D

[Astro-notes]

Oui, Henri comme tu le rappelles, grosses antennes, gros watts sinon point de salut.

[phenix]

il y aura peut être des évolution entre temps. par exemple si on réussi a faire changer rapidement de forme ou d'angle a la voile, on pourrai illuminer la sonde avec un laser haute puissance et l'observer avec un télescope capable d'utiliser la réflexion du laser pour détecte les changements de forme de la sonde et ainsi parler en morse ou en un langage plus complexe. le débit serait réduit (quoi que le fait confiance au spécialiste de l'optique et des transmissions pour nous améliorée tout ça) mais au moins on a une communication pour un poids réduit. En plus le laser pourrais servir a la propulsion de la voile selon le concept cher a stephan hawking.

[Giwa]

il y aura peut être des évolution entre temps. par exemple si on réussi a faire changer rapidement de forme ou d'angle a la voile, on pourrai illuminer la sonde avec un laser haute puissance et l'observer avec un télescope capable d'utiliser la réflexion du laser pour détecte les changements de forme de la sonde et ainsi parler en morse ou en un langage plus complexe. le débit serait réduit (quoi que le fait confiance au spécialiste de l'optique et des transmissions pour nous améliorée tout ça) mais au moins on a une communication pour un poids réduit. En plus le laser pourrais servir a la propulsion de la voile selon le concept cher a stephan hawking.

Effectivement , il ne faut pas s’avouer vaincu d’avance et voir ce qui peut être fait du côté des observateurs dans le système solaire  et non plus uniquement sur Terre, quand nous serons devenus une espèce multiplanetaire du système solaire comme nous le promet Elon Musk. Bon, d’accord je vais encore être catalogué comme rêveur invétéré ! 
Si la sonde interstellaire reste miniature, donc limitée, on est  bien moins limité côté observateurs.

[katalpa]

On a besoin des rêveurs. Si déjà on s'installait sur la Lune et qu'on commençait la conquête de Mars, nous avancerions dans le bon sens. Je ne parle pas de Vénus, mais j'y pense, notre ami Phenix n'est pas le seul à faire ce genre de rêve. Ensuite il y a encore les lunes de Jupiter et de Saturne où on sait trouver de l'eau…

C'est pas si mal barré, mais seuls les Etats-Unis et la Russie ont vraiment envisagé d'être des nations spatiales, ils ont des dizaines de cosmonautes qui ont déjà été dans l'espace pour des durées importantes. C'est dans cet esprit, je crois, qu'il faut aborder le sujet une nation (ou une union) qui investit dans le spatial (qui colonise le spatial).

A propos de voile, il y a foule d'excellents projets, le problème est de se servir du vent solaire et de ne pas déchirer la voile, plus on va loin du soleil, moins le vent solaire est puissant, pourtant il est sans doute possible de se propulser grâce à la lumière des étoiles avec des capteurs de lumière particulièrement performants.

[Ripley]

Synthèse d'Hugo Lisoir. :eeks:

[katalpa]

ça s'affine


https://www.sciencesetavenir.fr/espace/systeme-solaire/la-voile-solaire-prete-a-decoller-pour-un-deuxieme-test_134621

[Fabien]

Voilà 327 jours que la mission Lightsail 2 est en orbite (lancée par la Falcon Heavy en juin 2019). Sa mission est un total succès puisqu'elle a prouvé que des photons provenant directement de la lumière du Soleil pouvaient propulser le sat en percutant la voile. Lightsail 2 a pu rehausser son orbite de 7,2 km après un mois de vol, sans une seule goutte de carburant. Cependant, Lightsail devrait finir dans l'atmosphère terrestre d'ici peu, puisque l'objectif de la Planet Society était de valider les simulations informatiques de ces dernières décennies. Le sat n'est pas manœuvrable par le mission control.
Des photos splendides sont toujours actuellement transmises et archivées ici : https://www.planetary.org/multimedia/space-images/?keywords=lightsail2
Cette mission a été sélectionné par le Time comme étant parmi les 100 plus grandes inventions de 2019.

Merci à Quentin du Journal de l'Espace pour avoir rapporté ces avancées.

[Le Journal de l'Espace]

Mais je t'en prie ;)
Pour ceux qui voudraient regarder l'article, il est disponible sur le lien suivant, à 4:10 :
https://youtu.be/uB5_N_Nf4aE

[Giwa]

Un matériau pour les voiliers photoniques : l’aégraphite :
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Aerographite

[Félix espace]

Bonjour,

Quel matériaux est utilisée précisément pour faire la voile en question ? Selon Wikipédia ce serait du polymère de mylar et du kapton, mais je ne vois pas ou ce dernier est censé allé, les matériaux de la voile elle même peuvent-ils changer selon les différentes caractéristiques de la sonde ? ( poids, vitesse... )

[phenix]

sauf progres technologique, je pense pas qu'il y ai vraiment de différence de matériau d'une sonde a l'autre . en faite on cherche un matériau ayant la bonne propriété optique et la masse/surfacique la plus faible possible. la vitesse, je vois passe que ça change (sauf proche de l'atmosphere) et la masse sa implique surtout des contrainte plus forte sur les bras de tension mais pas forcement la toile. donc oui on retombe souvent sur mylar et kapton , c'est le même matériau que les couverture thermique des satellites qui on les même contrainte (être réfléchissant pour la masse la plus faible).

[Félix espace]

Merci pour ta réponse, en revanche je ne trouve pas quel est le rôle du kapton ? Quelqu'un sait ? Sur IKAROS par exemple, ou autre

[Giwa]

Merci pour ta réponse, en revanche je ne trouve pas quel est le rôle du kapton ? Quelqu'un sait ? Sur IKAROS par exemple, ou autre

Pour Ikaros ,on utilise une membrane de poly-imide .Or Mylar et Kapton sont au départ des marques commerciales qui sont passées dans le  langage courant . Or seul le Kapton correspond à un poly-imide qui a l'avantage d'être utilisable dans une plage étendue de températures et de dégazez très peu sous grand vide. Donc s'il y a abus de langage, mieux il faudrait parler de kapton que de mylar pour ce poly-imide.

un rappel nostalgique : https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t10163-la-voile-solaire-ikaros