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thaiko

Bonjour à tous,

Il y a une question qui me trotte depuis un certains temps,

J'ai lu que la vitesse maximale de nos engins spaciaux ne dépassait pas les 300 000 km/h, c'est un fait,
Ce que je ne comprend pas c'est qu'étant donné que nous sommes dans l'espace et qu'il n'y a pas de frottement, logiquement si on lui laisse ne serait-ce qu'une infime poussé constante l'appreil devrait accéllerer sans arret, en constante accélération il pourrait atteindre des vitesse énorme en quelques années. ( là par contre je saurais faire ce calcul, cela dépasse mes conpétences).

Merci à tous, si vous pouvez éclairer mes lanternes.

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fffred

le problème est qu'il faut accélérer continuellement, et donc fournir de l'énergie continument. On peut se rendre compte qu'il s'agit au total d'une énergie énorme.

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thaiko

Oui je suis d'accord , mais fournir de l'energie continuellement n'est rien, une poussé totalement minime suffirait à accélerer de manière exponentiel.
Surtout de nos jour avec les propulseur ionique, au vu de la taille de ces engins, on pourrait embarquer des tonnes et des tonnes de carburants....

De plus L'on peut largement faire des énergies quasiement non perissable , la lumière solaire, à elle seul pourrait fournir l'enregie neçessaire....

Enfin bon, ce que j'en dit..... désolé d'être septique mais je ne pense pas que ta réponse soit la bonne , à mon avis c'est simplement qu' à un certain stade de vitesse nos "instrument" terriens n'arrive plus à communiquer avec l'appareil....

Sinon je vois pas !!!!!!

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Steph

Tu raisonnes dans un système galiléen, or celui ci n'est valable qu'à de "petites vitesses" comparées à c.
On ne peut pas accélerer au delà de la vitesse de la lumière, simple principe de la Relativité Restreinte.
Tu auras beau utiliser toute la matière de l'univers, ça ne suffira pas.

Tu as quel age ? On aborde ça en Terminal S si je me souviens bien.

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fffred

on est quand même trèèèss loin de la vitesse de la lumière !
Je pense vraiment que ma réponse était la bonne. Même avec une propulsion ionique, il faut emmener beaucoup de "carburant" pour accélérer suffisament longtemps. Déjà pour transporter la quantité nécéssaire de carburant au décollage, cela prend pas mal de place dans la fusée.

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Ze Venerable

et il ne faut pas oublier que rajouter du carburant alourdit le vaisseau et donc tend à diminuer l'accélération.

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thaiko

Désolé j'ai fait terminal litérraire ! (...ça fait bien 10 ans maintenant...) ! ma question peut vous paraitre simpliste certes, mais tu parle de vistesse lumière, je ne te parle même pas de l'approcher, mais aller ne serait-ce qu'a 1 000 000 de km/h c'est peut être faisable, au sujet poid de l'apparail la encore il me semble que ça n' rien à voir, on est dans le vide ???

Enfin si vous le pouvez j'aimerais bien une réponse cartesienne avec des données et calcul arrété, avis au mateux de de terminal S !!!

Merci

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bongo1981

Le soucis est le poids du carburant qui est non négligeable par rapport à ce que tu veux mettre en orbite, ou propulser dans l'espace.

Donc si tu veux on peut faire un petit calcul de terminale S. On applique le principe fondamental de la dynamique :

F = dp/dt

avec p=mv quantité de mouvement. On suppose F constant (la vitesse des gaz qui s'échappe est la même, et le débit et le même). Par ailleurs comme le débit est identique la variation de la masse est constante (donc m(t) = m0+m_u-at, où a est le débit massique, m0 la masse de carburant et m_u la masse utile)

F = v*dm/dt + m*dv/dt
soit : dv/dt = F/(m0+m_u-a*t) + v * (a * t) / (m0+m_u-a*t)

Si j'ai le temps je ferai une résolution numérique de cette équation (avec une feuille excel assorti de données numériques pas trop bêtes et une petite courbe).

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thaiko

Merci pour ces explications, je me suis trop avancé alors, c'est vraiment une question de poid, c'est fou quand même ! c'est à cause des 35 premiers petits kilomètres de l'atmosphère que l'on est bloqué !

Dur......

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sonic

pas grave, on construit une station spatiale, c'est pas pour faire beau, elle servira de base de lancement.
de là, direction la lune ou mars, et après, hop, direction P4X427, ou un truc dans le genre :)

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Aldebaran

Si j'ai le temps je ferai une résolution numérique de cette équation (avec une feuille excel assorti de données numériques pas trop bêtes et une petite courbe).

Oui n'hésite pas ! Pour les nuls comme moi, je comprendrais peut-être mieux :D

pas grave, on construit une station spatiale, c'est pas pour faire beau, elle servira de base de lancement.
de là, direction la lune ou mars, et après, hop, direction P4X427, ou un truc dans le genre

C'est vrai que se passe-t-il si l'on effectue le calcul en admettant que la fusée parte depuis la lune ? vu que l'attraction est moins forte... arrive-t-on toujours au même problème ?

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Maulus

c'est pas parce que on est dans le vide qu'il n'y a pas d'inertie, l'inertie depend de la masse et agit directement sur l'accéleration.
ce qu'il faut c'est une voile :D

AD
adagio

a ces vitesses on peu utiliser E= 0.5 * m * v^2

Donc tu vois que pour passer de l'ordre 1 a 10 il te faut 100 fois plus d'energie, 1 a 100 , 10000 fois etc...
Ca devient vite gourmant en energie, et de plus l'energie ajoutée tend a faire augmenter M, donc la fonction finale est en fait de l'ordre du double carré

de 1 a 10 devient 10000 fois plus de 1 a 100 devient 100000000 !

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ero'

N'empêche qu'en dehors de notre atmosphère on pourrait aller à des vitesses considérables, mais le problème c'est qu'on utilise tout le carburant pour sortir de l'atmosphère. Et si on utilisait du plasma pour réduire les forces de frottement ? :bon: (si je ne me trompe pas on m'avait dit ça, mais j'ai pas la tête à expliquer ce qu'on m'avait expliqué ^^)

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fffred

un moteur plasma n'a rien à voir avec la réduction des frottements il me semble. Il ne peut pas, en tous cas, servir à sortir de l'athmosphere.

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ero'

Ah bon ? D'accord ^^ On m'avait expliqué ça (pas forcément sortir de l'atmosphère, mais réduire les forces de frottements alors j'en avais déduit qu'on pouvait sortir de l'atmosphère), et pris comme exemple les avions américains qui sont en dossier sur le site.

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fffred

On t'a parlé de moteur plasma ou de plasma tout court ? Peut-être que des gens ont trouvé un moyen d'utiliser les plasmas pour réduire les frottements mais ca m'étonnerait.

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ero'

On m'avait parlé de plasma tout court mais effectivement il y a peut-être une petite ambiguïté ...

Je vais recontacter cette personne

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Maulus

c'est l'avion qui utilise la mhd.

http://www.jp-petit.com/Disclosure/to_d ... es/x47.jpg
http://www.jp-petit.com/Disclosure/to_d ... Aurora.jpg

les proto ricain de serie X-43, 45 47 etc

viewtopic.php?t=3687

le pire c'est que des vue d'artiste du x-43 on ete diffusée par la nasa il y a quelques année le presentant comme la 1ere navette spaciale à propulseur conventionnel, des turbo reacteur d'avion de ligne.

je me suis renseigné pas mal, vu des conferences et lu pas mal d'article.
en faite un procèdé MHD recupère de l'energie electrique et ralenti l'entrée d'air a l'avant de l'appareil (enormément d'energie). ce qui permet de générer un plasma avec les bord d'attaque de l'avion, se qui par la meme supprime de beaucoup les effets de frottement d'air et ainsi permet d'atteindre des vitesses très très élevée meme dans l'air (haute altittude quand meme) de l'ordre de mach 10.

c'est compliqué et je vais pas tout detaillé mais voila la seule chose pour laquelle j'ai entendu parler de plasma en avionnique spaciale ou non.
Beaucoup considère aussi Jean Pierre Petit comme un excentrique, un illuminé. mais pas moi. question de point de vue.

(ya une video officielle du B2 ou on voit vraiment clairement l'allumage du système) dementit de la nasa, c'est juste l'onde de choc sonique du passage en supersonic, comme celle qu'on voit dans "Les chevaliers du ciel", un film francais. exemple :
http://video.google.fr/videoplay?docid= ... 8672538950

voila la video de présentation du bombardier B2, on voit l'effet bizarre avant la 15eme seconde.
je vous laisse juge pour faire la différence.
http://video.google.fr/videoplay?docid= ... 7251500050

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ero'

Merci, c'est effectivement de ça qu'on m'avait parlé :p

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Vincekal

Pour voyager rapidement autrement et sans trop d'"éffort" il existe aussi le moyen de jouer au billard avec les astres, en utilisant leur force gravitationnelle pour entrer en orbite puis se faire propulser.

Il me semble (et je dis bien "il me semble") que c'est ainsi que se sont déplacé certaines sondes pour atteindre des distances importantes (Saturne, Jupiter, etc.)

Mais corrigez moi si je me trompe :bon:

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Maulus

oui oui c'est ça, c'est l'effet de fronde. mais c'est impossible d'utiliser cette technique avec une vitesse de depart aussi faible, l'effet de fronde a ses limites.

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Vincekal

L'effet de fronde c'est ça, je cherchais le mot !

Mais les sondes que l'on envoit utilisent bien cette technique ? Peut-être justement à cause de leur faible masse comparé à un engin habité par exemple.

Il faudrait alors trouver un moyen de mettre une bonne pêche au départ pour notre engin, mais c'est à dire que là, on en revient au problème de base de ce topic :larme:

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Maulus

oui et puis il faut des astres d'une masse colossale pour avoir un effet de fronde qui vaille le détour. de toute facon sa n'a pas un effet enorme.
sa ne va pas augmenter ta vitesse de 8000% je veux dire. je dis au hasard, mais sa doit etre autour de 50%. donc c'est vraiment la vitesse de base qui importe. si on lance un truc a 150 000km/s, la sa devient interessant :D

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Ze Venerable

La quantité de carburant nécessaire pour atteindre de grandes vitesses est d'autant plus importante qu'il faut en garder (pas loin de la moitié) pour la décélération

Sinon on ne pourrait pas faire en sorte que tout l'énergie requise par le vaisseau lui soit envoyée via un laser ?

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Aldebaran

Steph


Maulus
https://www.jp-petit.com/Disclosure/to_ ... _disclosure1_figures/x47.jpg
http://www.jp-petit.com/Disclosure/to_d ... Aurora.jpg


Aïe aïe aïe ... Pas JP Petit, par pitié ...

Pourquoi ? Parce qu'il voit des ovni ? :D

Il n'en reste pas moins, un très bon astrophysicien

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Maulus

ouais moi c'est pas son coté ufologue que je retiens, c'est plutot ses travaux sur la MHD.

l'idée du laser ouais, on sait que les photons sont capable d'appliquer une pression (tres tres faible) sur une toile dans le vide. mais il faudrait que le laser soit balèse :D

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thaiko

Je pense qu'on à tous vu dans certain film ( mission to mars par exemple) le système qui permet aux astronautes de se déplacer dans l'espace en combinaison, c'est à dire le mince filet d'air qu'ils actionnent.

En partant de ce principe si l'on met à l'astronaute une trés grosse recharge et qu'il appuie en continue, va t'il continuer à accéllerer sans arret ou lui faut t'il plus de puissance dans le jet pour accéllerer ?.

C'est là que je bute car sans frottement il me semble qu'il n'y a nul besoin d'augmenter la cadence, il suffit juste d'un peu de patience pour atteindre des vitesse énormes... 100, 200, 1000 ...ans !

Non ?

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Maulus

non. si tu n'accelere pas de plus en plus la vitesse d'expulsion des gaz dans la tuyere, tu n'ira pas plus vite. enfin il me semble.

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sonic

faut prendre de la vitesse en orbitant autour des planètes...

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Maulus

sans une impulsion valable de base, sa mene pas loin.. la fronde gravitationnelle n'est pas assez rentable. il faut faire trop de boucle.

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sonic

ah bon ??? pas suffisant pourquoi ?

parce que plein de sondes envoyées s'en servent pour accélérer. c'est que ça doit valoir le coup quand même non ?

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Maulus

oui sa vaut le coup de toute facon, mais c'est pas sa qui améliore de manière significative la vitesse de déplacement.
les sondes voyager et pionneer on fait un aller retour terre/quelquechose avant de partir loin je crois.
mais si tu part a 30000km/h, et que tu fait fronde 2x avec une accélèration de 30% puis 40%, sa te fait que 54600km/h. t'est encore en dessous de 100000km/h. et pourant il t'a fallut deja 5 ans pour faire le trajet !

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Michel

les sondes s'en servent soit pour accélérer soit pour freiner mais principalement pour changer de direction !!!

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Maulus

ah ben oui exact... ya ça aussi :D

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sonic

michel
les sondes s'en servent soit pour accélérer soit pour freiner mais principalement pour changer de direction !!!

me rappelle bien de cette image :
http://techno-science.net/illustration/ ... ctoire.jpg

et si là c'est pas marqué *élan...élan...élan...*dans la légende, alors c'est écris quoi ? :D

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Michel

wapiti ? :o

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sonic

wanatoufé wali wali :jap:

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Maulus

ben tu voit, ya presque deux tours pour "rien" en presque 3 ans. mais si sa double la vitesse et que sa permet d'atteindre saturne en 4 ans au lieux de 8, on s'y retrouve :D
8 ans en direct > 7 ans avec venus fronde

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sonic

alors ne me dis pas que l'élan par l'orbite des planètes c'est pas significatif...

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Maulus

ben j'ai pas dit sa, j'ai dit que c'était l'impulsion de base qui importait.
si l'effet de fronde provoquait une acceleration de 8000%, la ok :D

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Michel

prenons l'exemple de la sonde Messenger actuellement à destination de la planète Mercure : Voici le chemin "optimal" qu'elle emprunte (rappel du systeme solaire: Soleil, Mercure, Vénus, Terre...):

03 09 2004 lancement depuis la Terre
02 08 2005 survol Terre
24 10 2006 1er survol de Venus
05 06 2007 2em survol de Venus
14 01 2008 1er survol de Mercure
06 10 2008 2eme survol de Mercure
29 09 2009 3eme survol de Mercure
18 03 2011 Mise en orbite opérationnelle autour de Mercure

Chaque survol est effectué pour une assistance gravitationnelle, certain sont accélérateurs, d'autres ralentisseurs pour la sonde mais tous générateur d'un changement de direction

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Michel

Illust: NASA

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sonic

pourquoi ralentisseurs ?

en tout cas, ça n'a visiblement pas été le cas (ralentisseur) pour cassini...

michel, je comprends aussi l'intérêt du changement de direction.

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Michel

bon je viens de vérifier, tous les survols de Messengers ont été accélérateurs de sa vitesse par rapport au Soleil. mais pas trop significatifs.
Ce n'est pas facile de s'y retrouver dans les explications de la NASA parceque en plus il y a les boosts moteurs qui interviennent également.

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sonic

:jap: m'sieur

je ne connais pas toutes ces infos, mais je me rappelle juste ton dossier saturne / cassini-huygens, où j'avais remarqué plusieurs passages autour des planètes terre et venus, qui accéléraient la sonde.

maintenant je me doute bien qu'il y a aussi l'importance de la direction.

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Michel

voui, voui !

Il existe un topic enfoui je ne sais où, dans lequel je décrivais un peu cette histoire d'assistance gravitationnelle.
En gros suivant l'angle d'attaque d'une sonde par rapport à l'orbite d'une planète, l'assistance peut l'accélérer ou la freiner.
Le changement de direction est tres important pour un voyage interplanétaire, il ne s'agit pas de rater la cible suivante.

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poppy

Le point sur la mission Rosetta : à la poursuite d'une comète

bé en tous cas, ça en parle là, m'sieur :D

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Ze Venerable

Yu!

non. si tu n'accelere pas de plus en plus la vitesse d'expulsion des gaz dans la tuyere, tu n'ira pas plus vite. enfin il me semble.

Je ne serais pas de cet avis.

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Maulus

Michel tu vient de me faire réaliser que parfois se jeu de pingpong entre planète sert surtout à correctement positionner la sonde pour une orbite stable autour de l'objet d'observation final.

rapport a l'histoire de poussée avec un propulseur à tuyère. je sais pas trop mais il me semble que tu peu largement diminuer la taille du propulseur mais tu plafonera a un moment ou a un autre. alors apres je sais pas si la vitesse max c'est exactement la vitesse d'ejection des gaz de la tuyère mais sa me semble logique. surtout que dans le vide, la vitesse d'expulsion est largement améliorée. pas de resistance, pas de pression.