Bombardement de la Lune

lambda0 a écrit:Voici...
Pour une pression de 0.3 bar, la masse totale de l'atmosphère serait de 7.10^17 kg (18000 kg/m² de surface lunaire).
Je n'ai pas regardé l'enthalpie de SiO2, mais j'ai considéré que pour briser toutes les liaisons chimiques, il fallait au moins 1 eV pour chaque molécule de O2 (très optimiste je pense). Ce qui fait en gros 6 MJ/kg(O2). Soit au total environ 4.10^24 J.
La production énergétique mondiale annuelle est de l'ordre de 450 EJ.
4e24/450e18=8900 ans.

A+

J'ai un peu repris tout ça dans le fichier Excel 'Lune.xls' à :
http://minilien.com/?9nQUgXMgQn
avec les petites modif suivantes :
La pression partielle d'O2 au niveau de la mer est de 0,21 bar, pas 0,3. Des millions de personnes vivent sur la Terre à 3000 m d'altitude ou plus, ce qui correspond à une pression partielle d'O2 de 0,147 bar qui est tout à fait acceptable.
1eV / molécule SiO2 pour obtenir une molécule O2 nous donne 3 MJ/kg de O2 sur la base d'une masse molaire de 32 g/mole de O2.
Ce qui nous mène tout de même à près de 2280 années de production d'énergie primaire terrestre, ou à l'énergie d'impact d'une comète de 6700 m de rayon (sur la base d'une vitesse de 40 km/s)...
En fait la faible gravité lunaire multiplie par 6 la quantité de O2 nécessaire par unité de surface pour obtenir la pression partielle nécessaire !
Il faudra revenir sur ce fil dans un siècle... ;)

On peut voir les choses autrement, en remarquant que la dissociation de SiO2 produit O2, mais aussi Si : de quoi fabriquer des panneaux solaires.
Et en couvrant 10 ou 20% de la surface de la Lune par des panneaux solaires pour produire l'énergie requise ?
10% de la surface = 3.8e6 km²
Eclairement la moitié du temps (jour/nuit) : 0.5
Facteur d'inclinaison : 0.5
Rendement panneaux : 0.15
Soit 6.4e21 J/an
Ce qui doit ramener le délai à moins de 1000 ans.
A partir du moment où on sait construire des unités de production automatisées, capable de fabriquer des dizaines de milliers de km² de panneaux solaires par an à partir de matériaux lunaires, il est peut-être possible de créer une atmosphère.
Petit avantage annexe du fait qu'il faut plus de gaz que sur Terre pour créer la même pression : on est mieux protégé des radiations et des météorites que sur Terre !
Sur Terre : 10000 kg/m²
Si on veut créer une pression de 0.2 bar, il faut 12000 kg/m².

Par contre, je crois qu'il faudra se contenter d'une atmosphère d'oxygène pur : il y a très peu d'autres gaz sur la Lune.
Dans le cas de Mars, Zubrin proposait de détourner des astéroides de la ceinture de Kuiper riches en NH3...

En ce qui concerne la durée de vie de cette atmosphère : se souvenir que Titan retient une atmosphère donnant une pression de 1.5 bar avec à peu près la même gravité (quoiqu'un peu froide...). Même si cette atmosphère est probablement renouvelée, celà indique quand même que la fuite doit être assez lente...
Une atmosphère lunaire durerait probablement des millions d'années.

A+

Des chiffres un peu plus précis :

http://www.abo.fi/~mlindroo/SpaceExp/Slides/tsld002.htm

SiO2->Si+O2 : 25 kWh/kg=90 MJ/kg (j'étais très optimiste!)
P=0.2 bar -> 12000 kg/m²
Masse totale : 4.6e17 kg
Energie : 4.2e25 J

C'est quand même pas gagné cette affaire...

Il y a tout de même environ 96,5% de CO2 dans l'atmosphère de Vénus. Par contre peu d'H2O.
En conclusion les élément carbone et oxygène ni manquent pas...par contre pour l'élément hydrogène ...c'est la pénurie.
Pour l'azote il y en un peu sous forme de diazote...ce qui pourrait suffire pour la chimie de la vie...
Si Vénus est aussi chaude que Mercure malgré son éloignement plus grand...c'est justement à cause de l'effet de serre induit par le CO2
C'est donc un apport massif de l'élément hydrogène qui serait nécessaire...à condition qu'il puisse s'y maintenir suffisamment longtemps.
Le seul point positif est côté transport ...puisque c'est l'élément le plus léger...à voir ...mais pas pour demain!
Giwa

Cette dissociation augmente avec la température puisque cette dissociation est endoénergétique...toutefois à 1000°C elle est encore très faible....
Bien sûr si on diminue la pression on va la favoriser un peu puisque le volume des produits de dissociation sera plus grand que celui de la vapeur d'eau initiale...mais l'effet n'est pas très fort...sauf à très faible pression...et encore la cinétique doit être assez lente tant que la température n'est pas très élevée.
Par contre vers 4000 K(...ou environ 3700°C…car on n'est plus à27°C ou K près ) la dissociation devient grande.
Giwa

lambda0 a écrit:Des chiffres un peu plus précis :

http://www.abo.fi/~mlindroo/SpaceExp/Slides/tsld002.htm

SiO2->Si+O2 : 25 kWh/kg=90 MJ/kg (j'étais très optimiste!)
P=0.2 bar -> 12000 kg/m²
Masse totale : 4.6e17 kg
Energie : 4.2e25 J

C'est quand même pas gagné cette affaire...

Et dire que j'avais dans mes favoris la Space page de Marcus...
Maintenant, que ce soit pour l'aviation civile ou pour de nombreuses régions montagneuses du monde 0,2 bar de ppO2 ne sont pas nécessaires, je m'en tiens donc à mes 0,147 bar.
Dans la même page de Marcus est mentionné le procédé avancé : "Lunar Oxygen Production via Magma Electrolysis" dont le rendement pourrait atteindre 4,32 kWh/kg O2, cad 15 MJ/kg O2.
Après correction du fichier Excel, on arrive à du 11000 ans de production d'énergie primaire terrienne, ou bien un équivalent de comète de 11 km de rayon...

Henri a écrit:
Maintenant, que ce soit pour l'aviation civile ou pour de nombreuses régions montagneuses du monde 0,2 bar de ppO2 ne sont pas nécessaires, je m'en tiens donc à mes 0,147 bar.
Dans la même page de Marcus est mentionné le procédé avancé : "Lunar Oxygen Production via Magma Electrolysis" dont le rendement pourrait atteindre 4,32 kWh/kg O2, cad 15 MJ/kg O2.
Après correction du fichier Excel, on arrive à du 11000 ans de production d'énergie primaire terrienne, ou bien un équivalent de comète de 11 km de rayon...

En fait, j'avais quand même pris 0.2 bar parce que la respiration nécessite une pression totale minimale, entre 0.2 et 0.3 bar. Si on prend 0.147 bar, c'est suffisant en terme de pression partielle d'oxygène, mais la pression totale est trop faible pour permettre un fonctionnement normal de la respiration : il faudrait ajouter un autre gaz pour compléter, mais le sol lunaire contient très peu d'éléments gazeux à part l'oxygène.

A+

Ok, je corrige le fichier...

Argyre a écrit:

giwa a écrit:Oui, mais l’accélération dans un hyper canon à hydrogène sera bien plus grande que celle d’un canon classique…

Bonjour,

Petite remarque en passant. Si on est capable d'envoyer de la glace vers la Lune, on doit bien être capable d'envoyer de la glace vers les points de Lagrange entre la Terre et la Lune.
Donc a priroi, si on disposait d'un tel canon, je pense que le mieux serait d'envoyer toutes les matières premières possibles vers un point de Lagrange et construire avec une station spatiale gigantesque à la O'Neill, non ?
Cordialement,
Argyre

Effectivement les points de Lagrange seraient tous indiqués comme lieux de triage et de réexpédition avec pourquoi pas des stations permanentes pour le futur de la colonisation du système solaire
Comme nous ne sommes pas sur de la prospective à, court terme, il faudra quelques remorqueurs spatiaux pour reprendre en "main"la marchandise expédiée par notre canon spatial à "proximité"assez relative d'un des points de Lagrange car l'ajustement sera plus difficile qu'un tir direct vers la Lune...mais par contre la marchandise sera en meilleur état ...au "déballage" ;)
Pour le canon puisque nous sommes alors dans une prospective à assez long terme on peut bien l'allonger "un peu" jusque vers 5000m d'altitude ...histoire de ne pas trop déranger le voisinage...même si on est en plein océan...à mon avis çà serait quant même un investissement moins lourd que l'ascenseur spatial ;) ;)
Giwa

Henri a écrit:
...l'opération ne serait rentable d'un point de vue énergétique que pour un objet extrait du nuage de Oort, mais là les délais se compteraient en millions d'années...[/list]
En fait, quelque soit la cible de tels impacteurs controlés, le plus économique d'un point de vue énergétique et autorisant des délais raisonnables, serait tout simplement d'altérer les trajectoires de comètes déjà sur une trajectoire les amenant à entrer dans le système solaire intérieur.

Bon ...pour les calculs...je n'ai pas vérifié...on a encore le temps avant de prendre une décision...mais ce nuage d'Oort...tous les chemins y conduisent...il doit y a voir pas mal de matière à notre disposition sur place...qui nous attendent depuis quelques milliards d'années.
Le problème c'est que le Soleil sur place doit ressembler un peu à Sirius...
Y aurait-il un moyen théorique de capter l'énergie solaire du côté de Mercure pour l'envoyer en faisceau Laser...par exemple vers quelque planétoïde du nuage d'Oort où on se serait installer dans un futur assez lointain...mais il va falloir peut-être ouvrir un nouveau débat et quitter la Lune!
Giwa

giwa a écrit:

Henri a écrit:
...l'opération ne serait rentable d'un point de vue énergétique que pour un objet extrait du nuage de Oort, mais là les délais se compteraient en millions d'années...[/list]
En fait, quelque soit la cible de tels impacteurs controlés, le plus économique d'un point de vue énergétique et autorisant des délais raisonnables, serait tout simplement d'altérer les trajectoires de comètes déjà sur une trajectoire les amenant à entrer dans le système solaire intérieur.

Bon ...pour les calculs...je n'ai pas vérifié...on a encore le temps avant de prendre une décision...mais ce nuage d'Oort...tous les chemins y conduisent...il doit y a voir pas mal de matière à notre disposition sur place...qui nous attendent depuis quelques milliards d'années.
Le problème c'est que le Soleil sur place doit ressembler un peu à Sirius...
Y aurait-il un moyen théorique de capter l'énergie solaire du côté de Mercure pour l'envoyer en faisceau Laser...par exemple vers quelque planétoïde du nuage d'Oort où on se serait installer dans un futur assez lointain...mais il va falloir peut-être ouvrir un nouveau débat et quitter la Lune!
Giwa

Je parlais de millions d'années pour la raisosn suivante : T²=a³/M
Pour a=20000UA; M=1Msolaire on obtient :
T=2,8 millions d'années, c'est à dire 1,4 millions d'années pour que l'objet "tombe" depuis le nuage d'Ort...

Il y a peut-être une méthode plus radicale, plus efficace que de placer un moteur, et peut-être déjà techniquement réalisable : en faisant exploser une bombe H à la surface d'un astéroide de glace, la moitié de l'énergie de la bombe sert à vaporiser une partie de l'astéroide qui se transforme en plasma et produit une poussée importante.
De plus, il s'agit d'une poussée avec une forte Isp : il n'est donc pas nécessaire de vaporiser une fraction importante de l'astéroide, et le rapport de masse doit être bien plus favorable qu'avec un moteur nucléaire.
Finalement, c'est peut-être possible avec un objet de Kuiper.

A+

lambda0 a écrit:Il y a peut-être une méthode plus radicale, plus efficace que de placer un moteur, et peut-être déjà techniquement réalisable : en faisant exploser une bombe H à la surface d'un astéroide de glace, la moitié de l'énergie de la bombe sert à vaporiser une partie de l'astéroide qui se transforme en plasma et produit une poussée importante.
De plus, il s'agit d'une poussée avec une forte Isp : il n'est donc pas nécessaire de vaporiser une fraction importante de l'astéroide, et le rapport de masse doit être bien plus favorable qu'avec un moteur nucléaire.
Finalement, c'est peut-être possible avec un objet de Kuiper.

A+

super :cheers: cette idée :idea: et valable aussi pour les voyages interstellaires ...Pourquoi s'embêter à placer des millions de tonnes en orbite pour un voyage vers les étoiles? Prenons la matière disponible sur place dans l'espace et aménageons un planétoïde en astronef moyennant quelques modifications avec un cratère comme tuyère d'éjection pour le plasma des minibombes H! on réactive ainsi le projet Daedalus ...Google s'est super aussi:...çà permet aussi de réactiver quelques neurones encore actifs sur ce sujet:
La fusée à impulsion nucléaire offre des perspectives très prometteuses : elle utiliserait les explosions de petites bombes thermonucléaires, de la taille d'une balle de ping-pong, injectées au rythme de 250 par seconde dans la chambre de réaction, de sorte que les impulsions se succèderaient de façon quasi-continue. Cette fusée a fait l'objet d'études détaillées de la part de la Société Interplanétaire Britannique, entre 1973 et 1978, dans le cadre du projet Daedalus. Il s'agit d'une sonde automatique capable de rallier Proxima du Centaure en une cinquantaine d'années, chargée à sa mise à feu de 30 milliards de mini-bombes nucléaires.
Giwa

giwa a écrit:

lambda0 a écrit:Il y a peut-être une méthode plus radicale, plus efficace que de placer un moteur, et peut-être déjà techniquement réalisable : en faisant exploser une bombe H à la surface d'un astéroide de glace, la moitié de l'énergie de la bombe sert à vaporiser une partie de l'astéroide qui se transforme en plasma et produit une poussée importante.
De plus, il s'agit d'une poussée avec une forte Isp : il n'est donc pas nécessaire de vaporiser une fraction importante de l'astéroide, et le rapport de masse doit être bien plus favorable qu'avec un moteur nucléaire.
Finalement, c'est peut-être possible avec un objet de Kuiper.

A+

super :cheers: cette idée :idea: et valable aussi pour les voyages interstellaires ...Pourquoi s'embêter à placer des millions de tonnes en orbite pour un voyage vers les étoiles? Prenons la matière disponible sur place dans l'espace et aménageons un planétoïde en astronef moyennant quelques modifications avec un cratère comme tuyère d'éjection pour le plasma des minibombes H! on réactive ainsi le projet Daedalus ...Google s'est super aussi:...çà permet aussi de réactiver quelques neurones encore actifs sur ce sujet:
La fusée à impulsion nucléaire offre des perspectives très prometteuses : elle utiliserait les explosions de petites bombes thermonucléaires, de la taille d'une balle de ping-pong, injectées au rythme de 250 par seconde dans la chambre de réaction, de sorte que les impulsions se succèderaient de façon quasi-continue. Cette fusée a fait l'objet d'études détaillées de la part de la Société Interplanétaire Britannique, entre 1973 et 1978, dans le cadre du projet Daedalus. Il s'agit d'une sonde automatique capable de rallier Proxima du Centaure en une cinquantaine d'années, chargée à sa mise à feu de 30 milliards de mini-bombes nucléaires.
Giwa

...mais la dérive par rapport au titre initial s'accentue...ce n'était sans doute qu'une entrée ...en matière!
Giwa

Henri a écrit:

giwa a écrit:

Henri a écrit:
...l'opération ne serait rentable d'un point de vue énergétique que pour un objet extrait du nuage de Oort, mais là les délais se compteraient en millions d'années...[/list]
En fait, quelque soit la cible de tels impacteurs controlés, le plus économique d'un point de vue énergétique et autorisant des délais raisonnables, serait tout simplement d'altérer les trajectoires de comètes déjà sur une trajectoire les amenant à entrer dans le système solaire intérieur.

Bon ...pour les calculs...je n'ai pas vérifié...on a encore le temps avant de prendre une décision...mais ce nuage d'Oort...tous les chemins y conduisent...il doit y a voir pas mal de matière à notre disposition sur place...qui nous attendent depuis quelques milliards d'années.
Le problème c'est que le Soleil sur place doit ressembler un peu à Sirius...
Y aurait-il un moyen théorique de capter l'énergie solaire du côté de Mercure pour l'envoyer en faisceau Laser...par exemple vers quelque planétoïde du nuage d'Oort où on se serait installer dans un futur assez lointain...mais il va falloir peut-être ouvrir un nouveau débat et quitter la Lune!
Giwa

Je parlais de millions d'années pour la raisosn suivante : T²=a³/M
Pour a=20000UA; M=1Msolaire on obtient :
T=2,8 millions d'années, c'est à dire 1,4 millions d'années pour que l'objet "tombe" depuis le nuage d'Ort...

Finalement d'après cette loi de Kepler ton résultat est certain!
Il fallait s'y attendre puisque le nuage d'Oort est justement un des réservoirs à comètes à orbites très excentrées dont les périodes peuvent se compter en millions d'années. Il faut peu d'énergie pour les décrocher du nuage d'Oort et les rapprocher du soleil...mais attention temporairement puisqu'au périhélie leur vitesse est très grande...et elles repartent vers les fins fonds de l'Espace....sauf si on "arrange" une rencontre...mais pas très amicale!
Giwa

giwa a écrit:Il faut peu d'énergie pour les décrocher du nuage d'Oort et les rapprocher du soleil...mais attention temporairement puisqu'au périhélie leur vitesse est très grande...et elles repartent vers les fins fonds de l'Espace....sauf si on "arrange" une rencontre...mais pas très amicale!
Giwa

Bonjour,

Effectivement. Ce scénario est en fait mon préféré pour tenter de rallier d'autres systèmes solaires : on se pose sur une comète du nuage de Oort et on prépare les moteurs .... Une première poussée permet de faire rentrer la comète vers le système solaire interne. Au passage à hauteur de la Terre, on accoste avec le maximum de matériel et on se prépare à la 2ème poussée au niveau du périhélie, par exemple au niveau de Mercure. Et c'est parti pour quelques siècles de voyage ...

Cordialement,
Argyre

Henri a écrit:Suite au post de Giwa Gilgamesh...
Je me suis penché sur le problème... et j'ai pondu le fichier Excel suivant :
http://minilien.com/?rhYkR8Idyj
et de 1,08 s'ils sont extraits du nuage de Oort. (voir le fichier Excel) Le pire des cas y est aussi présenté. Si quelqu'un pouvait vérifier que je ne me suis pas planté SVP...
l'opération ne serait rentable d'un point de vue énergétique que pour un objet extrait du nuage de Oort, mais là les délais se compteraient en millions d'années...[/list]

Pour éviter des calculs fastidieux...qui ne sont pas encore d'actualité, j'ai considéré un objet du nuage d'Oort en orbite circulaire dont on supprimerait totalement la vitesse orbitale pour le mettre en trajectoire radiale vers le soleil. Dans ce cas la vitesse orbitale est donnée par: V=(GM/R)^(1/2)
En prenant la Terre comme référence avec une vitesse orbitale de 30000km/s et R=20000 UA,on calcule V(km/s) = 30000/(20000)^(1/2) soit:v =200km/s .Calculons alors le rapport de masse RM pour une
impulsion spécifique ISP=3000m/s (je préfère cette ISP en m/s qui ne fait pas référence à la Terre que l'autre en s qui dépend de la constante de pesanteur terrestre) alors : RM= exp(v/ISP) = exp(200/3000) =1,07
on retrouve bien l'ordre de grandeur que tu indiquais.
En conclusion c'est paradoxalement en allant chercher les astrocroiseurs très loin que c'est le plus économique ...mais en contre partie le temps du parcours devient très grand...et il faut une très grande précision dans l'ajustement de la trajectoire...car ce n'est pas au dernier moment quand la vitesse relative par rapport à la cible sera très grande qu'une rectification sera possible.
Giwa