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Propulsion - Khrys - 2007-02-14
Je vais aborder ici la suite des discutions sur les types de propulsions ou plutot les technologies actuellement en vogue.
- SPQR - 2007-02-14
C'est toi qui choise
Même si je ne trouvais pas déplacé de parler de la fusion sur le topic des vaiseaux à fusion.
Donc :
Quote:Khrys Wrote:NON, la partie propulsée est ionisée: c'est à dire, que l'on separe le noyau de son electron. Il nous reste un proton chargé positivement, que l'on accelere grace à un champs electrostatique à des vitesses relativistes.C'est plus efficace ? Parce que de la partie propulsée isolée, il faudrait fournir de l'énergie supplémentaire pour créer ce second champs magnétique ?
Ce que je ne comprend pas non plus, c'est qu'avec la fusion de deux molécules simples, on obtient beaucoup d'énergie, un proton (ou un neutron) et une plus grosse molécule.
Que devient cette plus grosse molécule ?
- Sémirande Chalmak - 2007-02-14
Eh bien, à vrai dire, moi non plus ...
- Khrys - 2007-02-14
rappel de la derniere question:
SPQR Wrote:C'est plus efficace ? Parce que de la partie propulsée isolée, il faudrait fournir de l'énergie supplémentaire pour créer ce second champs magnétique ?
Ce que je ne comprend pas non plus, c'est qu'avec la fusion de deux molécules simples, on obtient beaucoup d'énergie, un proton (ou un neutron) et une plus grosse molécule.
Que devient cette plus grosse molécule ?
Et bien, il va falloir que je vous explique le defaut de masse alors...
En math, il est evident que 1+1=2, et 2+2=4, etc...
en physique nucleaire, tout cela n'est pas evident à l'échelle où on regarde la matière. La somme de la masse de chaque proton et neutron, ne donne pas exactement la masse du noyau constitué.
masse de la somme des parties > masse du noyau
oui, il "manque" de la masse dans le noyau!
Cette masse n'a pas disparue à proprement dit, elle est présente sous forme d'énergie de liaison (E=mc²).
Donc quand vous cassez (fission) un noyau, vous récupérez une partie de cette énergie.
Maintenant, pourquoi quand on assemble des noyaux tres legers, on gagne aussi de l'energie?
Et bien parce que l'equilibre energetique est tres inegal entre les noyaux legers. Un Helium4 est beaucoup plus stable au niveau energetique qu'un isotope de l'hydrogene (deuterieum=H2, proton & neutron/ ou bien tritium=H3, proton&2neutrons), il reste donc possible de recuperer l'energie des isotopes instables en les fusionnant en un noyau stable.
Maintenant, je reponds à ta premiere question: quel est l'interet de separer les deux parties: generateur et propulseur?
Dans le cas du propulseur ionique, dont s'inspire à mon avis les mange-poussières, doit fonctionner comme un stato-réacteur. Ce qui implique que l'entrée et la sortie des 'poussieres' doit etre quasi-directe, quite à en detourner une partie pour alimenter le generateur à fusion qui fournit l'energie au systeme de propulsion.
Les poussieres entrent dans l'entonnoir à l'avant. Ces poussieres sont rassemblées/compressées par le simple déplacement de l'engin (ca engendre un leger freinage). On chauffe le tout en un plasma brulant (par compression dans un conduit reduit par exemple, ou en entretenant tres localement un plasma). Un spectrometre de masse separe l'hydrogene pur (leger et une fois positif), du reste des composants (pour le generateur à fusion). Une petite partie est donc détournée vers le generateur. La partie la plus pure en hydrogene continue vers l'arriere deja ionisée sous forme de plasma et canalisé par champs magnetiques. Arrive la partie propulsive: un champs electrostatique puissant (forte difference de potentiel electrique +/- ). Le proton (H+) est alors accelere tres fortement vers l'arriere de l'engin, et par contre reaction, pousse l'engin vers l'avant.
La masse ejectée est faible, mais la vitesse est relativiste! La poussée engendrée peut donc emmener notre mange-poussière à une vitesse aussi relativiste.
Le point positif du stato-reacteur, c'est qu'il n'a pas de partie mecanique entre l'entrée et la sortie, et donc le debit peut etre tres important.
Le point négatif, c'est qu'il faut une vitesse minimale, sinon, ca ne fonctionne tout simplement pas!
- SPQR - 2007-02-14
Khrys Wrote:Le point négatif, c'est qu'il faut une vitesse minimale, sinon, ca ne fonctionne tout simplement pas!Il serait logique d'imaginer que le mange-poussières part avec des réserves de départ, rien que pour lancer l'engin, et qu'en cours de route, il peut toujours stocker une partie pour les futures manoeuvres finales (insertion orbitale, changement d'orbite, rendez-vous, ...) et pour des manoeuvres de secours contre des menaces sur trajectoire de collision contre des débris important, autres que sais-je, où une modification d'un millième de degré serait suffisant pour n'être que frolé au lieu d'être percuté.
Merci pour la partie fusion et propulsion, mais tu n'as pas répondu à la question qui me turlupine le plus
Que devient ce plus gros atome ? (j'ai corrigé, ça n'a rien avoir avec une molécule. Je suis vraiment en train de vieillir
)Parce qu'au maximum de la vitesse atteinte, ça va en faire pas mal d'atomes stables à se débarasser, non ? :roll:
- Khrys - 2007-02-14
les plus gros 'atomes' peuvent devenir genant en absorbant les neutrons libérés qui peuvent transformer en isotope d'autres noyaux.
On peut les ejecter de la facon suivante: spectrometre de masse
une partie du plasma du generateur est detourné dans un circuit de purification. Le flux est soumis à un champs magnetique qui va trier les elements lourds et les elements legers. Il suffit de extraire/guider les elements lourds vers la sortie. En les 'epluchant' pour rendre les ions positifs on profite du champs electrostatique, et hop ca part en poussée comme le reste de l'hydrogene 'propulseur'.
- SPQR - 2007-02-14
Khrys Wrote:Il suffit de extraire/guider les elements lourds vers la sortie. En les 'epluchant' pour rendre les ions positifs on profite du champs electrostatique, et hop ca part en poussée comme le reste de l'hydrogene 'propulseur'.
Donc tu les réutilises aussi pour la poussée ? OK :wink:
Est ce que l'épluchage demande beaucoup d'énergie ? Parce qu'il faut quand même que le rendement énergétique soit supérieur aux besoins, soit du vaisseau soit pour entretenir la réaction.
J'avoue, ça peut être considéré comme du super pinaillage. Mais dans le fond, j'accepte ta solution. C'est plus de la curiosité
- Sémirande Chalmak - 2007-02-14
Tant qu'à pinailler, allons-y.
Prenons le cas des MP tardifs (ceux qui montaient à des facteurs tau extravagants). Se pourrait-il qu'il y ait eu à l'époque les premisses d'une utilisation indistrielle de l'antimatière ; qui aurait permis d'en convertir une masse de plus en plus élevée au fil des années et de l'évolution de la technologie ?
- SPQR - 2007-02-14
Si on part du principe que la fusion ne fournit pas assez d'énergie pour le passage dans le TL, il y a du déjà y avoir une.
Déjà aujourd'hui on est capable de produire de l'antimatière. C'est surtout, je crois, un problème de coût et de temps pour en produire suffisamment. Au 76ème siècle, ça devrait être plus facile.
Wikipedia Wrote:État de la recherche
La recherche sur la production et le stockage de l'antimatière s'améliore rapidement au cours du temps, ainsi aujourd'hui l'être humain est capable de créer de l'antimatière, en utilisant notamment les accélérateurs de particules. Les accélérateurs de particules, en projetant des particules l'une contre l'autre, entraînent la formation d'antiprotons et de positrons. Il est désormais possible de les isoler des autres particules via une méthode complexe, puis de les piéger dans un champ magnétique sous vide. Des chercheurs ont déjà stocké ainsi des millions d'anti particules dans des réservoirs pendant une semaine. La difficulté du stockage semble a priori réglée, le temps de stockage s'améliorant de plus en plus ainsi que la capacité.
Perspectives
Avec une « usine à antimatière » utilisant les technologies actuelles, construite exclusivement afin d'en produire (contrairement aux accélérateurs de particules, dont ce n'est pas le but premier), la quantité d'antimatière produite pourrait augmenter considérablement. Seulement les quantités resteraient encore dérisoires, et vu le coût énergétique de la production, il est impensable de voir prochainement l'antimatière comme un moyen de stockage industriel de l'energie. Cependant les quantités produites, accumulées pendant plusieurs mois ou années permettraient de disposer de suffisamment d'antimatière pour faire des voyage spatiaux. En effet le poids du carburant est déterminant dans le domaine spatial car il alourdit le vaisseau. Les recherches de la NASA prédisent qu'il serait possible de disposer de 10 micro grammes d'anti matière, suffisamment pour un voyage Terre-Mars pour 250 millions de dollars « seulement ».
Dans le domaine médical, l'antimatière permettrait d'irradier quatre fois plus de cellules cancéreuses avec moins de séquelles sur les tissus sains, parfois abîmés actuellement par les rayonnements utilisés.
Dans le domaine militaire, la quantité d'antimatière ne permettrait pas, une fois encore, de faire des bombes, mais elle pourrait servir de détonateur à une réaction de fusion termonucléaire. Cela permettrait de se débarrasser du détonateur de la bombe H, qui, rappelons-le, est constitué d'une bombe A (réaction de fission de matériaux lourds de type Uranium). Ainsi les 5 kg de Plutonium nécessaires à une réaction en chaîne de fission ne seraient plus indispensables et seraient remplacés par quelques micro grammes d'antimatière. La taille des bombes serait ainsi facilement réduite, ce qui permettrait leur utilisation dans les guerres conventionnelles. De plus, le rayonnement radioactif, sans la bombe A, serait insignifiant.
Ca serait, je pense moins intéressant pour les mange-poussières, puisqu'il le faudrait partir avec une sacré réserve d'AM et avec le besoin de matière en quantité égale (récupérable en vol).
Et à 1 kg par minute, ca pourrait le faire à des petites distance. Mais je me pose la question, la relativité s'appliquerait elle aussi à la consommation ?
Parce que, vu du référentiel Terre, si je ne me trompe pas, l'antimatière fournirait moins d'énergie en une minute Terre alors qu'il lui faudrait encore plus d'énergie pour accélérer.
De plus, la réaction M-AM, si je me rappelle bien, ne produit que de l'énergie et des particules sans masse ou quasiment sans masse : photons, gluons, bosons, électrons et antiélectrons. Alors comment obtenir une poussée ?
J'imagine plutôt que les mange-poussières dernières générations étaient dotés de réacteurs à fusion plus efficaces, plus puissants, permettant d'alimenter des champs magnétiques capable d'accélérer encore plus vite et encore plus de protons.
- Khrys - 2007-02-24
Comme "tout est relatif" dans le phénomène relativiste, il faut bien savoir d'où on observe (le référentiel).
Vu du mange-poussiere, la temps s'écoule normalement. Donc, il faut appliquer une consommation d'AM normale.
Avec l'AM, son utilisation n'est utile que pour générer de l'energie. Car si tu ejecte un antiproton, la premiere chose qu'il va faire, c'est rencontrer un proton, et s'annihiler en energie. Donc plus de masse, et donc absence de poussée.
A ce stade, il est imperatif d'avoir un systeme de propulsion non-newtonnien.