Gravité artificielle grâce à la force centrifuge

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Merci Xavier, j'apprécie l'info.

La question de la météorologie interne du cylindre m'intéresse beaucoup pour extrapoler sur les effets au sol et en altitude; question d'agriculture et de précipitations, de transports aériens aussi. J'imagine l'apport d'eau et d'air respirable via des injecteurs de vapeurs en aérosols situés aux bases d'extrémités du cylindre. Avec quelle efficacité et de quelle manière cet échange serait effectué de façon relativement semblable à la Terre reste à étudier plus à fond.

Pour référence, le mont Everest atteint 8,800m. La stratosphère commence à 10,000m. Les Boeing volent à 13,000m. Les ballons-sondes atteignent le 25,000m correspondant au centre axial du cylindre, là où j'imagine aussi une grande "tige d'énergie" traversant la coque d'une extrémité à l'autre, apportant la luminosité et les rayonnements "solaires" propres à soutenir la vie.

À suivre...

Normand Calvé

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Bonjour
Sujet intéressant .
La "force de Coriolis" ça n'existe pas , c'est simplement  :cheers:  une prise en compte de l'inertie due au déplacement , ici, circulaire autour d'un axe ( je n'ai pas trop compris ce point ) . 
Après , tout ceci est dynamique, meme a accélération constante, donc le modèle statique est assez faux dès qu'il y a des fluides, donc de la convection, des micro tourbillons etc . Donc système d'equa diff ou tenseurs et approximations avec de gros, gros ordinateurs . 
Un cylindre de cette taille poserait des problemes de contraintes gravitationnelles ( la SF a traité ces questions ) en plus de la taille du chantier de construction même sur la lune .  :D


Dernière édition par P. Edritch le Mer 20 Aoû 2014 - 11:12, édité 1 fois
P. Edritch
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J'ai un peu réfléchi au problème de la pression de l'air. Je ai extrapolé de mes connaissances théoriques de plongée.

Voici les données d'entrée sur Terre :
La pression de l'air est de 1 bar (100 000 Pascal) au niveau de la mer. Ce qui correspond au poids de la colonne d'air au dessus de nos têtes.
Un mètre cube d'air à un bar pèse environ 1 kg. Dans la pratique, on perd environ 100 mbar tous les km d'altitude (pour les premiers km)
Le problème est que l'air n'a pas une densité constante comme l'eau. A 500 mbar l'air ne pèse plus que 0,5 kg par mètre cube.
Dans les faits, on peut encore respirer (mal !) à 8400 m en haut de l'Everest. La pression est encore de 330 mbar et non de 160 mbar.

Ramené à notre cylindre, cela donnerait :
La pseudo gravité diminue avec l'altitude (distance à la périphérie) alors que sur Terre elle reste constante au début.
La diminution de pression chutera probablement moins vite. Il faut faire le calcul pour en être certain.
On souhaite une pression de l'ordre du bar au niveau de la périphérie. La pression va donc diminuer avec l'altitude.
En raison de la diminution de la gravité avec l'altitude, on pourra probablement encore respirer à 10 km.
Dans tous les cas, il faudra un scaphandre pour survivre au centre du cylindre.

Corolaire intéressant :
La pression sera pratiquement nulle dans l'axe du cylindre. Les pertes d'air seront très faible si on y pratique une ouverture.
Il n'y aura donc pas besoin de sas pour y faire entrer des vaisseaux de transports. Une simple porte suffira.

Pour finir :
Je  t'invite à lire "Rendez-vous avec Rama" d'Arthur C. Clarke ou "L'anneau monde" de Larry Niven.
xapon
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En effet j'ai lu le Niven à une époque . 
Ceci n'enlève rien à l'intérêt du sujet . 
Mais rien non plus aux problèmes physiques soulevés. Des différences de gravitation peuvent casser une petite planète, plus petite que ce cylindre. 
Et , dès que dynamique il y a, les "gentilles " équations d'équilibre sont fausses. 
De plus en plus avec les variations de pression, de vitesse, de densité. 
En plus des champs magnétiques, des réactions aux déplacements , etc . 
Pas un hasard non plus si beaucoup de travaux ( récents :) 2 médailles F au moins )  portent sur les solutions approchées de tels systèmes .
P. Edritch
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bonjour à tous
 L'anneau monde de Niven est il aussi bon que Le rendez vous avec Rama de A C Clarke ?
Je n'en ai jamais entendu parler.
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hector 45
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hector 45 a écrit:L'anneau monde de Niven est il aussi bon que Le rendez vous avec Rama de A C Clarke ?
Ce n'est pas comparable.
Clarke fait de la SF scientifiquement plausible, il s'astreint toujours à un minimum de respect de la physique.
Niven est moins rigoureux mais développe néanmoins des idées intéressantes. Ex. si la chance est héréditaire, la sélection peut accentuer ce trait.
Bref, j'aime bien les deux.
hector 45 a écrit:Je n'en ai jamais entendu parler.
Il a pourtant obtenu le prix Hugo 1971. Heureusement, cette lacune est réversible  :)
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Normand Calvé a écrit:
5) Une accélération croissante du vaisseau (proche de celle de la lumière pourquoi pas ?) affecterait-elle l'effet 1g au sol ? De quelle manière et en suivant quelle équation mathématique ? L'accélération projetterait-elle la matière "vers l'arrière" du cylindre au lieu de respecter l'effet centrifuge 1 g de la coque rotative ?

Avec une accélération de 1g ta station atteindrait la vitesse de la lumière en 353
jours 16 heures 51 minutes et 24 secondes.
Le problème en accélérant ton vaisseau est que cela va y créer une gravité dans le sens opposé et donc attirer l'intérieur de ton cylindre vers l'arrête du fond du cylindre avec une force strictement proportionnelle si la rotation est en route.
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C'est ce que je crains effectivement. Ce serait l'effet Tournesol sur la fusée de Tintin. Bien que je me demande si Arthur C. Clarke ne donne pas un contre-argument dans "Rendez-vous avec Rama". Je dois réserver ce livre ce soir pour le consulter. À moins que Rama n'ait pas voyager rapidement entre les étoiles ?

Il y a aussi Stephen Baxter qui dans toute son oeuvre de s-f fait référence aux technologies de force centrifuge pour les voyages spatiaux. Professeur de Physique, Baxter est probablement le plus "hard", avec Clarke, dans son approche de l'ingénierie astronautique.
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Normand Calvé

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hello,
Hors sujet, mais à cette liste j’ajouterais Robert L. Forward qui, pour "l'envol de la libellule" ("flight of the dragonfly"), est assez remarquable en terme de réalisme sur les techniques astronautiques, avec des réflexions intéressantes sur les voiles solaires, la limite de Roche et les effets de marées associés.


--
Patou
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Patou

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Réédition de mon hypothèse pour fins de compréhension.


Je planche ces derniers jours sur une histoire s-f dans laquelle un vaisseau intersidéral contient un cylindre d'habitation rotatif de 150 kms de long par 25 kms de rayon (donc 50 kms d'une face à l'autre). C'est le plan d'un vaisseau comme celui imaginé par Arthur C. Clarke dans "Le rendez-vous avec Rama", mais en beaucoup plus vaste, le cylindre de zone 1g étant un genre de cocon rotatif inclus au centre d'une structure beaucoup plus volumineuse, de forme sablier, étendant le dessin final de l'engin sur une longueur de 300kms. Le principe de fonctionnement de la partie gravitationnelle  est que sa vitesse de rotation (laquelle?) du cylindre engendre une force centrifuge de 1g à sa surface intérieure.

Les questions que je me pose, et que que je vous présente, concerne ces derniers aspects de la question: 

1) un individu se déplaçant au sol ressentirait-t-il l'effet de Coriolis et de quelle façon ? 

D'après les opinions et arguments exprimés et recueillis la force de Coriolis n'affecterait pas les habitants de la "surface".

2) Dans le cadre de ces dimensions, l'effet 1g se maintiendrait-il sur toute la taille de l'individu ou sinon à partir de quelle hauteur du sol ? Est-ce que c'est tout le corps qui ressentirait l'effet 1g, ou si l'effet se réduirait au niveau des hanches, du torse ou de la tête par exemple ? Auquel cas, l'ajout de poids (comme les plombs des plongeurs) à un niveau ou l'autre du corps (ou du vêtement) permettraient-ils de "tricher" sur le manque à gagner d'effet de pesanteur en "rajoutant" une masse plus grande "projetée" vers le sol ? 


D'après les commentaires, l'immense espace du cylindre limiterait les effets de "gradients" différentiels de pesanteur à nulles en ce qui concerne le corps humains.

3) L'atmosphère respirable subirait-il l'effet centrifuge et jusqu'à quel point ? Jusqu'à quelle altitude ? 

Les réponses exprimées tendent à confirmer que la pesanteur diminuerait de 1g à 0g de la surface au centre de l'axe de rotation. La densité de l'air serait corollaire à ce rapport, soit de 1bar à 0bar.

4) Et si l'effet de pesanteur se réduit en altitude (laquelle ?), est-il possible d'imaginer un moyen de déplacement des individus unique et particulier, genre, en "sautant" (ou se propulsant d'une manière ou d'une autre) jusqu'à une certaine altitude (laquelle ?), l'individu se "libère" de la force centrifuge et atteint une  zone de gradient à pesanteur "nulle" lui permettant de "voler" grâce à des micros-propulseurs sur son vêtement?

5) Une accélération croissante du vaisseau (proche de celle de la lumière pourquoi pas ?) affecterait-elle l'effet 1g au sol ? De quelle manière et en suivant quelle équation mathématique ? L'accélération projetterait-elle la matière "vers l'arrière" du cylindre au lieu de respecter l'effet centrifuge 1 g de la coque rotative ? Ou du moins de quelle manière l'effet de l'un affecterait-elle l'effet de l'autre ?

Les réponses suggèrent que l'accélération projetteraient les habitants vers le fond arrière du cylindre, ou du moins qu'elle forcerait une architecture interne de type "vertical" comme le Skylab ou la fusée de Tintin  par exemple. Les habitants auraient les pieds sur un plancher opposé à la direction propulsive. Dans ce cas, le concept même de structure rotative devient caduc pour l'histoire.


6) La question de la météorologie interne du cylindre m'intéresse beaucoup pour extrapoler sur les effets au sol et en altitude; question d'agriculture et de précipitations, de transports aériens aussi. J'imagine l'apport d'eau et d'air respirable via des injecteurs de vapeurs en aérosols situés aux bases d'extrémités du cylindre. Avec quelle efficacité et de quelle manière cet échange serait effectué de façon relativement semblable à la Terre reste à étudier plus à fond. 


7) Une spécification de conception de l'habitacle gravitationnel est que des mesures doivent être prévues pour parer à une panne de rotation du cylindre. Place ici pour délirer sur des protocoles d'urgence concernant l'effet non souhaité sur les liquides en apesanteur par exemple !


Les réponses suggèrent que, comme pour le contrôle des tensions structurales, qu'un système de contrôle super-performant devrait être fonctionnel pour gérer les circulations atmosphériques et calorifiques de l'intérieur du cylindre. De la planétologie à petite échelle en somme.

Ce sont pour l'heure les quelques interrogations qui m'accompagnent pour respecter l'aspect "réaliste" d'un tel concept d'ingénierie astronautique. Je laisse à vos spéculations, réflexions et autres fabulations l'espace de s'exprimer et/ou de délirer sur le thème.
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Normand Calvé

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Normand Calvé a écrit:Les réponses suggèrent que l'accélération projetteraient les habitants vers le fond arrière du cylindre, ou du moins qu'elle forcerait une architecture interne de type "vertical" comme le Skylab ou la fusée de Tintin  par exemple. Les habitants auraient les pieds sur un plancher opposé à la direction propulsive. Dans ce cas, le concept même de structure rotative devient caduc pour l'histoire.

C'est pire que ça. Avec une longueur de 150 km et une accélération de 1g, la masse d'air va se retrouver concentrée à l'arrière du vaisseau.
On aura probablement une dizaine de bars à l'arrière et un vide assez poussé à l'avant.
En fait, il faut se dire qu'une telle structure en forme de cylindre n'est pas faite pour être déplacée, ou alors avec une accélération longitudinale très faible de 0,05 à 0,1g.

On peut  imaginer une structure interne avec des marches inclinées de quelques degrés comme ça on aura localement l'impression d'être sur une surface plate. Il y aurait un escalier ou un petit raidillon pour passer d'une surface à l'autre. Cela permettrait d'assurer une circulation naturelle de l'eau de l'avant vers l'arrière du vaisseau avec des pompes pour la ramener vers l'avant.
L'impression à bord du cylindre serait d'habiter sur le flan d'une colline.
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Je serais curieux de savoir si Arthur Clarke  dans "Rama" n'a pas considéré cet aspect de la question. Le livre n'était pas disponible à la biblio et je n'ai donc pas pû consulter ses options réalistes.
Est-ce que Rama voyage rapidement entre les étoiles ou très lentement, de façon à ce que la dynamique de déplacement n'affecte pas la gravité artificielle du cylindre ? Ou, s'il va vite, quelle est la mesure imaginée pour compenser cet effet sur la gravité ?
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Normand Calvé

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A l'intérieur de Rama, il y a des étendues d'eau. Elles sont décrites comme ayant des rives assez hautes. les explorateurs en déduisent l'accélération maximale que peut effectuer Rama.
Je ne me rappelle plus la valeur exacte mais elle était assez faible.
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Bonjour,

Questions intéressantes, voici une modeste contribution :
Normand Calvé a écrit:

1) un individu se déplaçant au sol ressentirait-t-il l'effet de Coriolis et de quelle façon ? 

D'après les opinions et arguments exprimés et recueillis la force de Coriolis n'affecterait pas les habitants de la "surface".
C'est aussi mon opinion.
Normand Calvé a écrit:
2) Dans le cadre de ces dimensions, l'effet 1g se maintiendrait-il sur toute la taille de l'individu ou sinon à partir de quelle hauteur du sol ? ...

[size=12]D'après les commentaires, l'immense espace du cylindre limiterait les effets de "gradients" différentiels de pesanteur à nulles en ce qui concerne le corps humains.

La force ressentie est proportionnelle à la masse (comme pour la pesanteur) ainsi qu'au rayon. Donc x20000 ou x19998 (en mètres), la différence est négligeable.

Normand Calvé a écrit:
3) L'atmosphère respirable subirait-il l'effet centrifuge et jusqu'à quel point ? Jusqu'à quelle altitude ? 
Les réponses exprimées tendent à confirmer que la pesanteur diminuerait de 1g à 0g de la surface au centre de l'axe de rotation. La densité de l'air serait corollaire à ce rapport, soit de 1bar à 0bar.
C'est une question beaucoup plus complexe. D'abord, oui, effectivement, en première approximation, l'air aussi subirait une force centripète (et pas centrifuge pour le coup) qui l'empêcherait de sortir du cylindre et qui le conduirait sur une trajectoire circulaire uniforme aussi proche possible de la surface. Mais le problème, c'est que l'air est un fluide et que la force diminue avec le rayon, ce qui fait que l'air du bas irait plus vite que l'air plus haut, il y aurait un effet d'entrainement ... et par conséquent des tourbillons verticaux, de manière sans doute analogue aux tourbillons qu'on peut voir dans une casserole de lait qu'on tourne avec une cuillère.
Mais je n'ose m'avancer véritablement sur ce sujet, car les équations sont compliquées. Attention, la pression ne vaudra certainement pas 0 au centre du cylindre, mais proche de zéro et la décroissance de pression ne serait pas linéaire à partir de la surface, mais probablement exponentielle.
Normand Calvé a écrit:
4) Et si l'effet de pesanteur se réduit en altitude (laquelle ?), est-il possible d'imaginer un moyen de déplacement des individus unique et particulier, genre, en "sautant" (ou se propulsant d'une manière ou d'une autre) jusqu'à une certaine altitude (laquelle ?), l'individu se "libère" de la force centrifuge et atteint une  zone de gradient à pesanteur "nulle" lui permettant de "voler" grâce à des micros-propulseurs sur son vêtement?
Je l'ai déjà écrit, la pesanteur ressentie serait proportionnelle à la distance au centre. Donc à mi-chemin, on aurait 0,5 g. Mais la mi-chemin, c'est déjà très haut, donc on serait très proche d'un environnement terrestre au niveau de la surface, avec les mêmes contraintes que sur Terre. On pourrait utiliser l'avion de manière identique aux avions terrestres. Pour aller de l'autre côté, on pourrait utiliser une fusée et passer par le centre avec un passage en apesanteur, mais le centre est tout de même très haut, sans atmosphère et la chute devra être contrôlée ... Pas sûr au final que ce soit plus simple que l'avion.

Normand Calvé a écrit:
5) Une accélération croissante du vaisseau (proche de celle de la lumière pourquoi pas ?) affecterait-elle l'effet 1g au sol ? De quelle manière et en suivant quelle équation mathématique ? L'accélération projetterait-elle la matière "vers l'arrière" du cylindre au lieu de respecter l'effet centrifuge 1 g de la coque rotative ? Ou du moins de quelle manière l'effet de l'un affecterait-elle l'effet de l'autre ?

Les réponses suggèrent que l'accélération projetteraient les habitants vers le fond arrière du cylindre, ou du moins qu'elle forcerait une architecture interne de type "vertical" comme le Skylab ou la fusée de Tintin  par exemple. Les habitants auraient les pieds sur un plancher opposé à la direction propulsive. Dans ce cas, le concept même de structure rotative devient caduc pour l'histoire.
Le vaisseau peut voyager à une vitesse proche de celle de la lumière avec une accélération nulle .... s'il a accéléré avant. Si l'accélération est en cours, l'effet ressenti dépend de son intensité. Vue la taille du vaisseau, il parait raisonnable de penser que l'accélération serait suffisamment faible (mais continue et donc potentiellement importante après intégration) pour que l'effet soit négligeable.

Normand Calvé a écrit:
6) La question de la météorologie interne du cylindre m'intéresse beaucoup pour extrapoler sur les effets au sol et en altitude; question d'agriculture et de précipitations, de transports aériens aussi. J'imagine l'apport d'eau et d'air respirable via des injecteurs de vapeurs en aérosols situés aux bases d'extrémités du cylindre. Avec quelle efficacité et de quelle manière cet échange serait effectué de façon relativement semblable à la Terre reste à étudier plus à fond. 
Aargh, la question de fin d'examen pour départager les ex-aequos ... pas pour moi. :scratch:


Normand Calvé a écrit:
7) Une spécification de conception de l'habitacle gravitationnel est que des mesures doivent être prévues pour parer à une panne de rotation du cylindre. Place ici pour délirer sur des protocoles d'urgence concernant l'effet non souhaité sur les liquides en apesanteur par exemple !
Une panne de rotation du cylindre ? Vu l'inertie du système, c'est improbable. Autant se demander quelle procédure d'urgence il faudrait adopter si notre bonne vieille Terre s'arrêtait soudain de tourner ...
Il faut bien comprendre qu'une fois le système mis en rotation, il n'y a plus besoin de moteurs pour le faire tourner, ça tourne tout seul. A la réflexion, il y aurait effectivement sans doute un tout petit freinage mais il faudrait des dizaines d'années avant que celui-ci devienne perceptible, un peu comme pour la Terre finalement.
Cependant, pour d'autres raisons, on pourrait vouloir arrêter la rotation avec un freinage provoqué. Dans ce cas, il faudrait que tout le monde passe dans un dôme pressurisé, ou alors qu'on injecte massivement de l'air au fur et à mesure qu'on freine la rotation. Mais il ne faudrait jamais atteindre une vitesse de rotation trop faible, car ce serait la fin du monde ...

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P. Edritch a écrit:Un cylindre de cette taille poserait des problèmes de contraintes gravitationnelles ( la SF a traité ces questions ) en plus de la taille du chantier de construction même sur la lune .  :D
Probable, mais de quelles amplitudes les contraintes ?
Ensuite, à l'approche de planètes de moyennes ou grosses tailles, ou de soleils, y aurait-il un effet de contraintes dû au rapport de différences gravitationnelles (effet Io par exemple) ?
Pour ce qui est des techniques, des étapes et du lieu de construction (sur un point Lagrange entre Terre et Lune en première option) j'ouvre un cahier d'études sur le sujet, d'autant que la question est importante compte tenu de l'aspect politico-économique sur l'Histoire humaine. En tout cas je ne passerai pas à côté de la question !:D

D'autre part, un gros merci à Argyre pour sa contribution. Super En tout cas çà m'a permis de choisir que le concept soit viable du point de vue crédibilité, du moins jusqu'à preuve formelle et ultra spécialisée du contraire. Point de vue littéraire çà reste acceptable. Je me suis donc maintenant concentré sur le coté social et culturel du contexte.

Un aspect qui domine ma réflexion à ce propos; une société qui vit en vase clos et physiquement refermée sur elle-même, sans regard vers l'espace extérieur, peut-elle devenir claustrophobe et paranoïaque, sinon même schizophrène ? Quelles mesures apportées pour contrer les effets psychologiques non désirables de l'ennui et de l'impression de ne pouvoir atteindre un objectif sa vie durant ?
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Normand Calvé

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Normand Calvé a écrit:
P. Edritch a écrit:Un cylindre de cette taille poserait des problèmes de contraintes gravitationnelles ( la SF a traité ces questions ) en plus de la taille du chantier de construction même sur la lune .  :D
Probable, mais de quelles amplitudes les contraintes ?

La première contrainte qui fait que le projet est irréaliste, c'est que la masse totale à envoyer en orbite se chiffre en centaines de milliards de tonnes au bas mot (1 km x 10 km x 10 km x 1 tonne / m3). Or, pour envoyer 100 tonnes en orbite, c'est déjà un lancement lourd, coûteux et qui demande quelques mois de travail minimum, donc un calcul simple montre qu'il faudrait des millions d'années pour arriver à tout envoyer dans l'espace ...
A partir de la Lune, ce serait déjà plus réaliste, mais les chiffres sont encore fantastiques, même en multipliant par 100 le rendement, difficile de tout faire en quelques milliers d'années ...
Il me semble que le plus réaliste, c'est de partir d'un astéroïde ou de plusieurs astéroïdes qu'on aura réussi à placer en orbite autour de la Terre (ou pas ?) : ensuite, soit on creuse dedans, soit on récupère la matière pour construire le cylindre. Ce sera toujours un chantier pharaonique, mais on n'a plus à lancer quoi que ce soit depuis la Terre ou la Lune, ou de façon marginale.
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Je me pose une question sur ce concept. Qu'adviendrait-il si le cylindre était vide ? Càd sans atmosphère interne, rien que du vide. La force centrifuge maintiendrait-elle un corps sur la face intérieure du cylindre ?

Voici comment me vient cette question. J'imagine un cylindre vide en rotation sur son axe central. Pour autant que je sache, on peut même imaginer que les "couvercles" à chaque extrémité ne sont pas présents : ils n'apportent rien au système. Introduisons à présent un corps, disons un astronaute avec un EMU, qui entre paisiblement par un bout, et qui, par quelques impulsions, vient se placer à quelques centimètres de la paroi en rotation. Dans mon esprit, cet astronaute reste immobile, et il voit la cloison intérieure défiler inlassablement devant lui.

Suis-je dans le vrai ? Si oui, est-ce que ça veut dire que toutes les équations mentionnées dans ce fil depuis le début ne fonctionnent qu'avec une pression atmosphérique semblable à la surface terrestre ?

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Thierz a écrit:Je me pose une question sur ce concept. Qu'adviendrait-il si le cylindre était vide ? Càd sans atmosphère interne, rien que du vide. La force centrifuge maintiendrait-elle un corps sur la face intérieure du cylindre ?

Voici comment me vient cette question. J'imagine un cylindre vide en rotation sur son axe central. Pour autant que je sache, on peut même imaginer que les "couvercles" à chaque extrémité ne sont pas présents : ils n'apportent rien au système. Introduisons à présent un corps, disons un astronaute avec un EMU, qui entre paisiblement par un bout, et qui, par quelques impulsions, vient se placer à quelques centimètres de la paroi en rotation. Dans mon esprit, cet astronaute reste immobile, et il voit la cloison intérieure défiler inlassablement devant lui.

Suis-je dans le vrai ? Si oui, est-ce que ça veut dire que toutes les équations mentionnées dans ce fil depuis le début ne fonctionnent qu'avec une pression atmosphérique semblable à la surface terrestre ?

Il est vrai que dans le vide, on peut se placer à côté de la paroi et ne pas être en rotation autour de l'axe. Si on ajoute l'air, à cause du frottement entre l'air et la surface du cylindre, il y a un entrainement de l'air dans la rotation. Au début, l'air ne suit qu'au niveau de la surface, mais ensuite, l'air proche de la surface entraine l'air situé au-dessus et ainsi de suite. Cela peut prendre du temps, car les frottements sont faibles, mais à la longue, l'air finit par tourner également de manière globale, avec des tourbillons locaux. A priori, on arrive bien à la situation décrite dans les précédents posts, uniquement parce qu'il y a de l'air dans le cylindre.
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Autrement dit, Argyre, pas d'air=pas d'effet de gravité artificielle ? 

Car, dans le cas d'un phénomène dit de gravité artificielle, ce n'est pas la paroi qui attire la masse des corps (comme le ferait la masse plus importante d'une planète par exemple) mais bien la loi de dynamique des corps qui "lance" ces corps vers cet extérieur barré par une paroi qui, ce faisant, crée un obstacle, appelé dès lors, le "sol" artificiel.

Concept numéro uno :  Le "sol" n'attire plus les corps, il les reçoit. Nous ne marcherions plus au sol mais bien au plafond.

Je ne peux m'empêcher de réfléchir et de me questionner sur les effets d'un tel mécanisme sur les corps libres dans un cylindre rotatif énorme. 
Il n'y a pas eu de réelles expériences sur la gravité artificielle de tentées (à ma connaissance) dans l'histoire de l'astronautique et nous ne disposons pas non plus de laboratoires sur orbite pour étudier la praticabilité d'un tel concept; de ses effets sur la matière sous différents états et de ses conséquences sur un environnement complexe. 

J'hypothétise qu'une masse d'air projetée vers un sol artificiel aurait bien sûr un effet d'entraînement (par pression) du fait qu'elle engloberait la masse solide avec elle comme le reste de la matière libre dans sa trajectoire initiale de projection, mais je me demande aussi s'il n'y aurait pas aussi un phénomène d'accumulation de pression au sol; d'un genre de "built-up" de masse gazeuse en masse liquide, et ce à des altitudes très basses. J'imagine conséquemment un nuage de sol comparable au nuage de fumée au plafond d'une maison en feu. L'image est assez évocatrice si l'on réalise que la dynamique des corps dans un cylindre en rotation lance la matière vers un "plafond" théorique, au lieu de l'attirer vers un "sol" gravifique . Les gaz ne sont plus attirés vers le sol gravifique et ne sont plus aussi libérés vers un "haut" de moindre pression.

Je réalise de plus en plus qu'il ne faut plus parler de "sol" pour bien comprendre la gravité artificielle, mais bien de "plafond". 
Dans un cylindre en rotation nous serions ainsi lancés vers ce plafond et notre façon de nous y déplacer, -et d'y vivre aisément-, dépendrait de notre maîtrise des techniques des rebonds et amortissements contrôlés ainsi que du vol aérodynamique à l'intérieur de zones de pression atmosphériques variables, elles aussi projetées vers un plafond global.

Également et logiquement aussi, hors d'une zone atmosphérique de pression à un g, un corps pourrait facilement se repousser du "plafond" et se retrouver dès lors dans la zone du vide gravitationnel. 

Libéré de cet effet de propulsion vers la paroi du cylindre il pourrait facilement se propulser (avec des jets d'airs ?) dans n'importe quelle direction de son choix, et même en direction de l'axe de rotation du cylindre ! 

J'appréhende un mode de déplacement radicalement différent de celui qui est le nôtre, dans un environnement totalement à l'opposé de celui de notre gravitation planétaire typique.
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Normand Calvé

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très intéressant ... Avis aux simulateurs, ça doit pouvoir se faire : pas beaucoup d'équations , volume "simplifié", beaucoup de points 3D ...
faut "juste" :D de la puissance de calcul .
Je continue à penser que les contraintes gravitationnelles et d'accélération ( en gros les mêmes ) obèrent ce genre de "vaisseau" si tant est qu'il soit constructible : d'après ce fil, plutôt non . :cheers:
P. Edritch
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Mouais mouais mouais .......
Cela fait phosphorer cette idée de " vide gravitationel "
Et pour compliquer le tout je rajoutte un petit bémol. La masse d'une machine de 150 km sur 50 km faisant elle meme partie d'un vaisseau spatial !!!
La c'est vraiment au dela de mes capacités mathematiques.

Bonnes fetes à tous
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hector 45
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Pour ceux qui s'interrogent sur la faisabilité de construction d'un tel engin sachez que je fais de la science-fiction !

Moi aussi je réalise l'énormité d'une telle entreprise mais je me dis que çà ne pourrait se faire que dans un avenir vraiment, mais alors là vraiment, vraiment, vraiment, très lointain ! Stephen Baxter imagine des trucs encore plus formidable et il les place dans des dizaines de milliers d'années d'ici. Comment le faire de façon réaliste ? J'ai bien quelques pistes mais je ne m'en occupe pas vraiment ces jours ci, comme vous le constatez je m'interroge surtout sur la vie à l'intérieur du cylindre, et donc sur la gravité artificielle. 

Je suis également dans une période de lecture de l'oeuvre d'Alastair Reynolds qui ,lui, jongle avec les concepts d'inertie et des effets de déplacements spatial à différentes vélocités sur le corps humain. Je reviens à mes questions d'origine sur la pertinence d'avoir un cylindre rotatif versus un concept d'étages comme celui de la "fusée de Tintin". Éventuellement je vous en ferai un rapport sur ce fil.
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Normand Calvé

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Je ne suis pas très fort en physique mais je pense qu'un astronaute agrippé au moyeu qui tournerait dans l'axe dans le cylindre même vide d'air finirait par être éjecté par la force centrifuge et irait finalement avec l'élan se coller à la paroi externe. Je me trompe ?
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BBspace a écrit:Je ne suis pas très fort en physique mais je pense qu'un astronaute agrippé au moyeu qui tournerait dans l'axe dans le cylindre même vide d'air finirait par être éjecté par la force centrifuge et irait finalement avec l'élan se coller à la paroi externe. Je me trompe ?

J'ajoute qu'ensuite, si le cylindre extérieur reste animé d'une rotation, le sujet y restera plaqué par la force centrifuge, et donc que la présence ou non d'air n'a pas d'influence.
Albert Ducrocq doit se retourner dans sa tombe de ne pas pouvoir rectifier tout ça de façon rigoureuse !
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BBspace a écrit:Je ne suis pas très fort en physique mais je pense qu'un astronaute agrippé au moyeu qui tournerait dans l'axe dans le cylindre même vide d'air finirait par être éjecté par la force centrifuge et irait finalement avec l'élan se coller à la paroi externe. Je me trompe ?

Pour une vitesse de rotation donnée, la force centrifuge est proportionnelle à la distance entre l'axe de rotation et le centre de gravité de l'objet (l'astronaute). Si cette distance est nulle, la force centrifuge est nulle aussi.
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Starking

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Bien sûr. Je parle d'un moyeu qui aurait une certaine dimension.
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