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 Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion

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Henri
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MessageSujet: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 2:28

Suite à des débats sur le forum autour d'une série de SF diffusée en ce moment en Amérique du Nord (je vous laisse deviner laquelle Wink), je me suis penché sur les documents traitant de la propulsion impulsionnelle à fission et à fusion que j'ai mis en ligne il y a quelques années.
Je suis parti sur la base que des accélérations de l'ordre de 0,2 à 0,4 g ouvrirait largement le système solaire à des transactions relativement rapide. Mais quels dispositifs permettraient de telles performances ?
C'est là que je me suis souvenu de ce papier :
Mini-Fission-Fusion Explosive Devices (Mini-Nukes) for Nuclear Pulse Propulsion
dont on avait discuté il y a quelques années sur le forum dans le sujet (j'avais fusillé le concept sur la base d'une "analyse" un peu rapide du papier, comme vous pourrez le constater dans le lien ci-dessous) :
Micro-ORION : simpler, cheaper, faster ?
Or en relisant le papier, je me suis rendu compte que l'auteur du papier, pour des raisons certainement conservatives n'évalue l'énergie libérée que sur la base des réactions de fission à raison d'une proportion de 10 % du matériaux fissile "utilisé", pourtant, la fission du noyau de 239Pu ou 235U devrait provoquer la fusion au moins partielle de l'enveloppe de DT.
Enfin, il propose en page 5 de remplacer le pusher inerte qui contient l'enveloppe de DT par un pusher d'Uranium naturel, ce qui permettrait de réduire encore la masse d'explosifs conventionnels provoquant l'implosion tout en augmentant l'énergie totale libérée...
Ce serait ainsi à la louche non pas l'équivalent de 4 t de TNT pour 50 kg de masse totale, mais facilement l'équivalent de dizaines de tonnes de TNT pour une masse près de deux fois plus faible, au bas mot c'est une Isp de 20 000 s qui serait envisageable. Et comme ce genre de dispositifs permets de forts rapports poussée sur poids, un engin doté de ce genre de propulsion pourrait même décoller depuis la Lune ou même Mars et permettre des transactions relativement rapides dans le système solaire... Le tout sans les inconvénients de son grand frère Orion des années 50-60 abandonné pour cause d'impacts radioactifs trop important des charges décakilotonniques qu'il aurait dû utiliser. Il ne serait pas non plus nécessaire d'utiliser des matériaux nucléaires exotiques comme le projet Mini-Mag Orion.

Naturellement tout ce ceci ne serait pas pour demain...

Qui pourrait se pencher sur ces aspects du papier ?

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Astro-notes
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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 7:36

Quitter la fusion pour la fission évidemment c'est moins exotique, mais comme tu le dit si ça pousse bien et à moindre coût on va attendre de voir ce qu'en pensent "les hommes de l'art". En plus comme tu le dis ce n'est pas pour demain, tien, si j'osais je dirais que cela se conjugue comme le projet d'homme sur Mars, c'est toujours dans les quinze ans à venir...
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peronik




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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 10:40

pour que se concept ai quelques chance de passer a l’étape des tests il faudra réussir a surmonter un barrage très dur a passer

les "croyants" anti-nucléaire ....
leur foi est tellement encrée que pour eux dès que on utilise un mot du champ sémantique du nucleaire
ils nous ressortent tous les clichées sur les radiations et les centaines de milliers de mort de Tchernobyl que l'ont nous cache....
pour eux le nucleaire égal le diable.

le problème avec ces personnes c'est que se sont des "croyants" ...
contre une foi bien encrée ; le raisonnement scientifique ou technique n'a pas de prise.

cette catégorie de personne se croise aussi dans notre domaine ...... certains tenant du "moon-HOAX"
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Henri
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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 12:48

@Astro-notes
Il s'agit en fait d'un mix basé sur un enchainement assez astucieux :
Implosion provoquant la fusion (très partielle de l'enveloppe DT pour fournir un peu de neutrons) -> fission partielle (dans le cœur) -> fusion (du reste de l'enveloppe sous l'effet de la fission du cœur) -> fission du reliquat de matériau fissile du cœur et surtout du tamper d'uranium naturel sous l'effet de la fusion de l'enveloppe.

Assez bizarrement, ça peut avoir des performances assez honorables, mais au prix d'ajustements aujourd'hui simulables avec les modèles informatiques.

@peronik
Une des caractéristiques intéressantes du concept c'est que dans un futur pas trop lointain (allez, un siècle), une industrie basée sur la lune permettrait de tirer ce genre d'engin à partir de la surface lunaire, c'est-à-dire assez loin des zones sensibles où se trouvent les satellites de la Terre, le tout grâce aux accélérations nettement supérieures à 0,16 g permises par ce genre de dispositifs. On les tirera de la face cachée de la Lune pour que les écolos ne soient pas au courant. Very Happy

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Saturmir


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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 15:00

peronik a écrit:
pour que se concept ai quelques chance de passer a l’étape des tests il faudra réussir a surmonter un barrage très dur a passer

les "croyants" anti-nucléaire ....
leur foi est tellement encrée que pour eux dès que on utilise un mot du champ sémantique du nucleaire
ils nous ressortent tous les clichées sur les radiations et les centaines de milliers de mort de Tchernobyl que l'ont nous cache....
pour eux le nucleaire égal le diable.

le problème avec ces personnes c'est que se sont des "croyants" ...
contre une foi bien encrée ; le raisonnement scientifique ou technique n'a pas de prise.
J'ai longtemps été comme toi peronik, je pensais que les anti-nucléaires étaient tous des écolos-intégristes irraisonnés.

Sauf qu'à force de les mépriser le risque c'est que très vite on se contente d'un seul son de cloche. Celui de ceux du camp d'en face (les amis d'Areva) qui nous disent toujours que tout est sous contrôle et sans risque.

Tu parles d'ailleurs de Tchernobyl, comme s'il fallait remonter à 1986 pour qu'on ait eu à affronter un accident nucléaire majeur; à l'époque on accusait les Soviétiques d'incompétence, on disait que c'était à cause des Ukrainiens (malformés, alcooliques, et j'en passe).
Tu sembles oublier nos politiciens irresponsables copains comme cochons avec, là encore, les amis d'Areva, qui nous ont ouvertement menti et ont laissé les habitants de l'Est de la France mangés des salades radioactives... mur

Les "enfants terribles", la zone interdite contaminée, les liquidateurs, les malformations, les nombreuses espèces animales mutantes autour du site et l'explosion du nombre de cancers de la thyroïde ne sont pas des "hoax".

Sans compter Fukushima, là encore, des mensonges éhontés tout azimut après l'accident. Sauf qu'autant on pouvait se permette les blagues de mauvais goût sur l'incompétence des Soviétiques, autant avec Fukushima, la technologie occidentale était remise en cause. Les Japonais n'ayant pas, de prime, la réputation d'être peu appliqués au travail il fut très compliqué d'expliquer l'accident.

Alors non, on peut être pro-science et anti-nucléaire, l'un n'empêche pas l'autre. Avant Fukushima je n'étais pas super fan des réacteurs nucléaires mais l'argument économique (assez ancien et plus tellement d'actualité) suffisait à me convaincre. Entre temps il y a eu Fukushima, si des Japonais ultra-formés peuvent se faire surprendre et perdre le contrôle sur la réaction au sein d'un réacteur (tu vas me dire circonstances exceptionnelles ? Oui, ce n'est à priori que dans ce cas qu'un accident pourrait avoir lieu de toute façon, et alors ? Comment prévoir l'exception ?) , je n'ai aucune raison de penser que ça ne pourrait pas arriver à d'autres.

Ce n'est pas pour autant que je trouve cela irresponsable d'avoir équipé Curiosity d'un générateur thermoélectrique à radioisotope avec quelques kg de plutonium pour le rendre infatigable.
Certes, la fusée qui le transportait aurait pu exploser (en l'air ou sur le pas de tir, peu importe) mais les risques étaient mesurables et acceptables.

Sauf que dans l'état actuel des choses, je n'ai aucun problème à affirmer que les risques sanitaires et environnementaux que font courir les centrales nucléaires sont bien trop élevés pour que le jeu en vaille la chandelle et, contrairement à beaucoup d'intégristes-écolos, j'admets sans rougir que l'arrêt du nucléaire ferait exploser la coût de l'électricité mais je suis prêt à payer 3 fois le prix de ma facture électrique si cela nous permet de dormir tranquille (un peu comme l'interdiction de l'amiante ou du diesel).

Henri a écrit:
Une des caractéristiques intéressantes du concept c'est que dans un futur pas trop lointain (allez, un siècle), une industrie basée sur la lune permettrait de tirer ce genre d'engin à partir de la surface lunaire, c'est-à-dire assez loin des zones sensibles où se trouvent les satellites de la Terre, le tout grâce aux accélérations nettement supérieures à 0,16 g permises par ce genre de dispositifs. On les tirera de la face cachée de la Lune pour que les écolos ne soient pas au courant. Very Happy
Il faudrait déterminer qui peut faire quoi et où sur la Lune, parce que d'ici un siècle, rien ne dit qu'elle ne sera pas devenue la nouvelle destination à la mode des touristes. megalol

Après, la propulsion nucléaire à fission (que l'on connaît bien) semble être idéale pour des sondes interstellaires. C'était d'ailleurs tout l'intérêt du Projet Orion pour moi. Maintenant, il me semble que malgré cela, on ne pourrait pas aller au delà de 10% de la vitesse de la lumière, donc minimum 50 ans pour atteindre Proxima (et ce sans prendre en compte un éventuel freinage si on veut tenter la capture) ce qui ne donne pas la moindre chance pour un financement. Sans parler du traité d'interdiction partielle des essais nucléaires de 1963 qu'il faudrait amender. scratch
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peronik




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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 16:21

je me suis peut être mal exprimé (c'est souvent le cas)

mon propos est que parmi la population mondial certain sont "ecolo." donc souvent aussi anti-nucléaire
 
et parmi ces anti-nucléaires il existe une petite minorité (mais très sonore) qui semble faire parti d'une  "église pour l’éradication du nucleaire dans le monde"

ils sont très prosélyte et n’hésitent pas a utiliser une argumentation "dite" scientifique pour prouver la véracité de leurs "dogmes" (il faut parler la langue des mécréants pour les convertir)

si par malheur un simple écologiste (non membre de la dite "église") se pose des question sur la justesse des argument de la dite "église"

c'est limite si ils ne se voient pas proposer un stage de réorientation politique ou il sont tout simplement exclus subissant une sorte d'excommunication

tel que ses 2 membres du parti écologiste allemand qui ont oser dire que le nucleaire allemand ne serait pas si mal au vu des éléments scientifique qu'ils on pu analyser par eux même

le parti a exclus ces 2 dangereux hérétiques (ils avaient penser par eux même crime suprême semble-t-il) ....
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Astro-notes
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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 17:39

Si je peux comprendre les réticences des anti nucléaires, ils ont maintenant deux exemples cataclysmiques à servir au public, et après tout si notre fourniture d'électricité nécessaire à nos trains de vie peut être assurée par d'autres voies plus "sécure" et non gênantes (envahissantes), pourquoi pas. Mais si cela remet en cause l'exploration de l'espace parce qu'il en faudrait passer par un tribunal inquisitionnel afin d'avoir l'autorisation de lancer une fusée porteuse de matière fissile, je ne trouverai pas ça correct. Et au final finira bien par se poser la question sur la fourniture d'énergie par le thermonucléaire. On est pas sorti de l'auberge...
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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 18:56

Débat sur le nucléaire:
 

Pour ne pas être totalement hors-sujet (et m'en arrêter là) je reviens au thème. il en sera très probablement de même pour ces futures fusées nucléaires du futur, avec un point supplémentaire : un manque de professionnalisme ne pardonnera pas dans des habitats fermés, isolés sous des mètres de régolite sur la Lune. On peut penser que les gens vivant dans l'espace seront particulièrement méticuleux dans leur approche de la technologie  Super


Edit : mise sous spoiler du débat sur le nucléaire


Dernière édition par Eloi le Lun 6 Mar 2017 - 19:36, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Lun 6 Mar 2017 - 19:08

[adm]Merci de stopper le débat pro/anti nucléaire qui, bien que passionnant, n'a rien à faire sur ce forum.
Nikolai39[/adm]

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Henri
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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Mar 7 Mar 2017 - 1:43

Ne nous égarons pas :

  1. La techno que je viens de décrire n'a aucune vocation à des transactions interstellaires, ce serait plutôt une clef destinée à l'ouverture du système solaire grâce à des transactions relativement rapides (quelques semaines de transits entre les principaux astres telluriques au lieu de nombreux mois voire années aujourd'hui).
  2. Les concepteurs d'Orion s'étaient en leur temps fourvoyés avec leur volonté de décoller depuis la surface de la Terre ET de parcourir le système solaire avec le même moteur.
  3. L'hystérie anti-nucléaire évoquée par certains est hors sujet compte tenu des délais. Il faudra de nombreuses décennies pour qu'une industrie spatiale s'appuyant sur ce genre de technos se développe sur la Lune, lieu idéal de tir de ce genre d'engins. D'ici là les idéologies à la mode en ce moment auront été enterrées depuis longtemps (ainsi que leurs thuriféraires comme leurs détracteurs clown)

La vrai question est : cette techno tient-elle la route du point du vue des performances des dispositifs détonnants fission/fusion ?

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MessageSujet: Re: Propulsion impulsionnelle par Mini-dispositifs Fission-Fusion   Mar 7 Mar 2017 - 1:54

Mon opinion au sujet de l'enchainement des technos c'est que la propulsion chimique dominera les transactions interplanétaires au moins jusqu’au milieu du XXIème siècle. La propulsion nucléaire ne se développera que lorsque des avant-postes conséquents auront été constitués sur la Lune et Mars. Elle devra à mon avis (sous la forme de propulsion par impulsions explosives) mêler un mix de fission et de fusion afin de réduire l'énergie individuelle par charge tout en conservant des Isp et indices structurels convenables, or le dispositif cité plus haut me semble remplir ce cahier des charges. Mais là je n'ai pas toutes les compétences pour vérifier avec certitude ce dernier point.

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