Voile solaire miniature vers Alpha du Centaure

aRes a écrit:
Mais là on parle d'une sonde qui va être poussée à des vitesses vertigineuse : 0,25c. Chaque facteur apparemment anecdotique va devenir critique. La "fumée de cigarette" va se transformer en "tempête de sable" voir en pluie de micro-météorites si elle passe dans un nuage de grosses poussières en arrivant à destination.

C'est pourquoi le projet envisage de lancer un très grand nombre de ces micro-vaisseaux .... qui devront affronter de multiples embuches dont certaines qu'on n'envisage peut-être même pas.
L'idée c'est qu'il y en ait quelques-unes qui arrivent en état de marche à destination et qui surtout puissent envoyer des "données".
Déjà un seul "je suis bien arrivé" serait formidable .... sans parler de données diverses dont une image fut-elle mal cadrée .
Pour le portrait d'un centaurien .... cela tiendrait de l'impossible et on n'y croirait pas :lol!:

Le starship de hawking est une idée hors norme mais le problème c'est qu'il ne peut pas freiner à destination, et encore moins manœuvrer quand il sera soumis aux champs interstellaires hors sans poussées de correction il va dévier comme le disais plus haut.


Peut être serait t'il plus sage d'allonger la durée du voyage mais avec une vraie technologie de freinage et de communication, l'humanité cherche une rupture technologique dans le spatial, pas prendre une photo floue et basta, dans ces cas autant investir dans un vrai télescope non? 


les 20 ans du starship ne sont pas à prendre au pied de la lettre , c'est en rapport avec l'énergie du laser, le starship peut très bien mettre 50 ans à rejoindre le système du centaure avec un laser moins puissant.

Pour le Projet Daedalus le problème de collisions avec la poussière interstellaire et interplanétaire avait été étudié.
Le vaisseau voyageant à 0,12c vers l'étoile de Barnard était protégé par un disque de béryllium de 7mm d'épaisseur. Il faudrait donc compter le double d'épaisseur pour notre sonde.
Pour la traversée du système de l'étoile de Barnard un nuage de particules était projeté 200km en avant du vaisseau (il le précédait donc de 5 secondes) afin de nettoyer les obstacles les plus gros. La par contre le dispositif va être coton et lourd à mettre en oeuvre pour notre sonde. A moins de réussir à générer un bouclier plasmique.

lhommealacigarette a écrit:Le starship de hawking est une idée hors norme
.../cut/....
Peut être serait t'il plus sage d'allonger la durée du voyage mais avec une vraie technologie de freinage et de communication, l'humanité cherche une rupture technologique dans le spatial, pas prendre une photo floue et basta

C'est hors norme .... et on ne l'a jamais tenté parce que l'on pensait que ce ne serait pas possible. Atteindre 0,25 c .... avec autre chose qu'une particule dans un accélérateur .... c'est fou comme idée , non ?
Et il faut un investissement d'un milliardaire ... pour tenter de mettre au point un vaisseau qui pourrait le faire (forcément le plus léger possible) et dont on ne sait pas s'il survivra, pourra atteindre la destination, communiquer en retour vers la Terre. Bref ... plus abracadabrantesque que de mettre un message avec une adresse dans une bouteille, la mettre à la mer et penser qu'elle arrivera dans la boite à lettres qu'on a indiquée.
N'oublions pas toutefois qu'on a été abasourdi par le simple bip-bip du premier Spoutnik, qui pensait alors, qu'un engin pouvait tourner autour de la Terre ?
On a aussi été ébahi lorsque la première sonde Luna 2 n'a pas "raté" la Lune et l'a percuté. Personne n'a dit à l'époque ... ce serait mieux qu'elle se mette en orbite .. vu qu'aller à 300 000 km et ne pas rater la cible c'était déjà un résultat magnifique.
Et ainsi de suite .... première photo (de très piètre qualité) de la face cachée de la Lune par la sonde soviétique Luna 3 en octobre 1959 ....

Etc .... depuis on envoie des sondes de plusieurs tonnes bardées de capteurs, des rovers, on veut des panoramas en HD pour mettre des posters dans sa chambre .... bref on a pris des habitudes "de riche" (comme on disait autrefois)

Rien ne dit que cette mission Breakthrough Starshot se fera, ni qu'elle aboutira .... mais les chercheurs qui vont plancher pour créer une sonde minuscule et concevoir une voile qui ait des chances de résister .... sont bien au courant des contraintes ... et feront de leur mieux.

dans ces cas autant investir dans un vrai télescope non? 

Ils sont en préparation comme l'E-ELT de l'ESO .... et ce serait bien que des milliardaires fassent un petit don  

les 20 ans du starship ne sont pas à prendre au pied de la lettre , c'est en rapport avec l'énergie du laser, le starship peut très bien mettre 50 ans à rejoindre le système du centaure avec un laser moins puissant.

Exact.
L'intérêt du projet d'un champ de laser (j'ai bien sûr des doutes sur sa réalisation) s'il était installé et fonctionnait ... c'est qu'il pourrait servir à envoyer de nombreux exemplaires de micro-sondes (pour Proxima mais aussi pour d'autres destinations)

Ce n'est pas interdit de rêver un peu.

montmein69 a écrit:


N'oublions pas toutefois qu'on a été abasourdi par le simple bip-bip du premier Spoutnik, qui pensait alors, qu'un engin pouvait tourner autour de la Terre ?
On a aussi été ébahi lorsque la première sonde Luna 2 n'a pas "raté" la Lune et l'a percuté. Personne n'a dit à l'époque ... ce serait mieux qu'elle se mette en orbite .. vu qu'aller à 300 000 km et ne pas rater la cible c'était déjà un résultat magnifique.
Et ainsi de suite .... première photo (de très piètre qualité) de la face cachée de la Lune par la sonde soviétique Luna 3 en octobre 1959 ....

Bon choix des mots pour le dire montmein69 ; que de progrès inattendus et encore plus de nos jours, alors flirter avec les étoiles on peut bien rêver.  :sage:

[mod]Petite correction de gestion de quote dans la réponse à montmein69.

Henri[/mod]

la surface de la voile doit avoir une surface réfléchissante avec des matériaux diélectrique hors ces matériaux sont trop lourd pour une voile solaire, il faut regarder ce qui se rapproche plus des nano-structures, hors ces nano-structures sont encore à l'étude.

je soupçonne fortement également que lors de la phase d'accélération la voile se disloque, l'une des idées serait de la faire tourner sur elle même par force centrifuge pour la garder sous tension.

Pour les communication il est question d'utiliser le principe des lentilles de fresnel hors si l'on se base sur ce principe la voile devrait être modifiée en forme d'anneau concentrique, sur le même principe qu'on utilise pour focaliser la lumière des phares.

La communication se ferait sous forme d’impulsion lumineuse et non par radio.

Sa serait plus facile de faire un starshot sur 50 ans voir 100 ans ! en réduisant les problèmes des matériaux / poid ainsi que du stress engendré sur la structure générale.

Après je pense qu'au regard de notre technologique actuelle sa serait plus sage, c'est un projet qui me semble trop audacieux au regard de notre science, le risque est de payer le prix fort et d'avoir un échec.

Le titre mériterait une rectification : il ne s’agit pas de voiliers solaires, mais de voiliers photoniques.

En effet la propulsion serait engendrée par des photons émis par des lasers et non par ceux provenant du soleil.

Sinon ce sujet est très intéressant ...et à savoir si les extra-terrestres n’ont pas déjà utilisé de tels voiliers miniatures pour examiner notre système solaire et d’autres,et qui sont passés fugacement sans être détectés , surtout dans les temps préhistoriques  ;)...Bon espérons qu’ils n’ont que des intentions amicales et qu’ils ne décident pas de nous coloniser un de ces millénaires ou  millions d’années à venir :affraid:

 Bon, c’est un peu pour vous faire peur et pour inciter à nous améliorer en spationautique avant qu’ils débarquent comme les Conquistadors ...et que nous , Terriens ne tenions  le rôle des Amérindiens 

Bon, d'accord avec toi Giwa sur les principes "colonisés, colonisateurs", mais par contre je ne vois pas bien l'intérêt d'utiliser une batterie de LASERs terrestres alors que le soleil est une source de photons bien plus considérable. Est-ce parce qu'ils sont corrélés que ceux des LASERs sont plus efficaces même loin du système solaire ? Et puis la Terre tourne sur elle même, et en même temps tourne autour du soleil, le faisceau ne serait pas aussi stable que la source solaire ? Je ne vois bien l'intérêt.  :scratch:

Aramis a écrit:Des nouvelles de Breakthrough Starshot
...

Astro-notes a écrit:Bon, d'accord avec toi Giwa sur les principes "colonisés, colonisateurs", mais par contre je ne vois pas bien l'intérêt d'utiliser une batterie de LASERs terrestres alors que le soleil est une source de photons bien plus considérable. Est-ce parce qu'ils sont corrélés que ceux des LASERs sont plus efficaces même loin du système solaire ? Et puis la Terre tourne sur elle même, et en même temps tourne autour du soleil, le faisceau ne serait pas aussi stable que la source solaire ? Je ne vois bien l'intérêt.  :scratch:

Tout est expliqué dans ce post d’Aramis en consultant Breakthrough Starshot.
Pour résumer : pour  que le voyage ne dure pas trop longtemps, il faut atteindre rapidement une vitesse de croisière de 0,2 c (60 000 km/s soit 216 millions de km/h)
Or l’intensité lumineuse solaire est trop faible même en se plaçant sous l’orbite de Mercure au départ et avec une voile solaire de grande taille ( ce qui de plus va rajouter quelques kilogrammes...à propulser jusqu’a 0,2 c...quelle énergie cinétique à fournir en plus !) De plus même si cette voile solaire gigantesque permettait d’y arriver, en moins d’une heure, on se retrouverait au delà de Mars et avec une intensité lumineuse trop faible.
Non, la solution, c’est d’avoir une voile photonique de surface beaucoup plus petite qui soit un miroir réflecteur presque parfait (si non il va fondre et être pulvérisé) sur lequel on concentre un tir Laser très peu divergent et extrêmement puissant avant que le vaisseau miniature s’éloigne de trop.
Il faudra du matériel très robuste capable d’encaisser une accélération énorme .
De sacrés défis technologiques !

Ok Giwa, oui d'abord je n'ai pas lu l'article que nous propose Aramis, et d'autre part oui aussi avec ton explication, je n'avais pas trop réfléchi à l'énergie de départ pour rapidement atteindre ces fractions significatives de c.

Astro-notes a écrit:Ok Giwa, oui d'abord je n'ai pas lu l'article que nous propose Aramis, et d'autre part oui aussi avec ton explication, je n'avais pas trop réfléchi à l'énergie de départ pour rapidement atteindre ces fractions significatives de c.

Astro-notes, pourquoi n'a tu pas pu lire l'article Breakthrough Starshot ?
https://blogs.letemps.ch/pierre-brisson/2017/11/10/des-lutins-ouvrent-la-voie-du-programme-breakthrough-starshot/

@Aramis, je l'ai sauté par distraction, puis le sujet m'est revenu avec l'intervention de Giwa. Je vais réparer ça en le lisant maintenant.  :D

C'est la réception des signaux qui me pose question. Une intensité lumineuse de O,1 watt (signal de 100 milliwatts pour la sonde à 100 000 watts ?) pour fonctionner, il va pourtant bien falloir envoyer des images vers la Terre. Donc une source d'énergie embarquée pour envoyer des images (tant qu'à faire). Or capter de l'énergie solaire à 2 années-lumière d'un soleil, c'est pas gagné d'avance. D'autant qu'on ne sait pas conserver cette énergie. Plusieurs défis technologiques en effet dans cette proposition.

katalpa a écrit:C'est la réception des signaux qui me pose question. Une intensité lumineuse de O,1 watt (signal de 100 milliwatts pour la sonde à 100 000 watts ?) pour fonctionner, il va pourtant bien falloir envoyer des images vers la Terre. Donc une source d'énergie embarquée pour envoyer des images (tant qu'à faire). Or capter de l'énergie solaire à 2 années-lumière d'un soleil, c'est pas gagné d'avance. D'autant qu'on ne sait pas conserver cette énergie. Plusieurs défis technologiques en effet dans cette proposition.

La parenthèse " (signal de 100 milliwatts pour la sonde à 100 000 watts ?) " mériterait une explication à mon avis.

En outre, la sonde n'a pas vraiment besoin d'énergie avant son arrivée sur le système solaire cible où elle peut espérer trouver quelque énergie solaire.

Aramis a écrit:
En outre, la sonde n'a pas vraiment besoin d'énergie avant son arrivée sur le système solaire cible où elle peut espérer trouver quelque énergie solaire.

Ne pas "donner de nouvelles" pendant tout ce long voyage posera sans doute quelques problèmes.
La micro-sonde est-elle toujours dans la bonne direction ? Sait-on où elle se trouve ?
Mobiliser des équipes de techniciens pour "suivre" la mission sans seulement savoir si l'engin se porte bien et s'il a une chance d'arriver à destination ... parait un tantinet hasardeux. On saura qu'elle est "en marche" .... puisqu'elle est partie ... mais est-ce vraiment suffisant ?

montmein69 a écrit:

Aramis a écrit:
En outre, la sonde n'a pas vraiment besoin d'énergie avant son arrivée sur le système solaire cible où elle peut espérer trouver quelque énergie solaire.

Ne pas "donner de nouvelles" pendant tout ce long voyage posera sans doute quelques problèmes.
La micro-sonde est-elle toujours dans la bonne direction ? Sait-on où elle se trouve ?
Mobiliser des équipes de techniciens pour "suivre" la mission sans seulement savoir si l'engin se porte bien et s'il a une chance d'arriver à destination ... parait un tantinet hasardeux. On saura qu'elle est "en marche" .... puisqu'elle est partie ... mais est-ce vraiment suffisant ?

Il faut raisonner en essaim d'au moins 1000 micro-sondes, donc 90% de perte reste acceptable. De toute façon avec des délais de transmission de plusieurs années, aller et autant retour, les équipes sur le sol terrestre ne pourront pas intervenir.

Effectivement, la démobilisation des équipes et les pertes de compétences constituent des risques mais gérables, comme l'a montré l'hibernation de 7 ans par la sonde Rosetta.

Aramis a écrit:
Il faut raisonner en essaim d'au moins 1000 micro-sondes, donc 90% de perte reste acceptable. De toute façon avec des délais de transmission de plusieurs années, aller et autant retour, les équipes sur le sol terrestre ne pourront pas intervenir.

Je n'ai pas vraiment compris dans toutes ses subtilités - le concept de la propulsion assurée par un faisceau laser. Cela sera-t-il réalisé avant la sortie du système solaire ? De toute façon pas d'émission de données en retour même sur cette "courte" distance.
I n'y aura aucun moyen de savoir si la vitesse espérée sera atteinte, ni si la direction prise par au moins 10 % des micro-sondes est la bonne. Plutôt frustrant ... et se fier à des statistiques finalement optimistes ne serait pas très réaliste.

Effectivement, la démobilisation des équipes et les pertes de compétences constituent des risques mais gérables, comme l'a montré l'hibernation de 7 ans par la sonde Rosetta.

Cette comparaison est assez peu crédible. Pendant tout le voyage de Rosetta, il était possible de recevoir des données, savoir si des corrections de trajectoire étaient nécessaires (ou pas) on pouvait envoyer des mises à jour de logiciels et vérifier si les actions programmées étaient bien réalisées.

[mode blague ON]
La comparaison qui me viendrait à l'esprit :
Je verse une goutte de solution homéopatique 20 CH d'un médicament miracle dans mon lavabo ...... le "contenu" (s'il reste au moins une molécule du principe actif dans le mélange ?) rejoint via les canalisations, les stations d'épuration, le Rhöne, puis la mer Méditerranée.
Et j'espère qu'un patient .... vivant à proximité de la source d'une rivière en Alaska, absorbera le "remède" en dégustant un oeuf déposé par une femelle saumon remontée pondre dans la frayère où elle était née.
Pas totalement impossible d'un point de vue statistique.... mais je ne saurai jamais si le médicament a été absorbé par une personne qui avait besoin d'être soignée par ce remède, ni l'effet que cela a eu sur lui.
[mode blague OFF]

Effectivement, la démobilisation des équipes et les pertes de compétences constituent des risques mais gérables, comme l'a montré l'hibernation de 7 ans par la sonde Rosetta.

Cette comparaison est assez peu crédible. Pendant tout le voyage de Rosetta, il était possible de recevoir des données, savoir si des corrections de trajectoire étaient nécessaires (ou pas)  on pouvait envoyer des mises à jour de logiciels et vérifier si les actions programmées étaient bien réalisées.

En mode "hibernation", la sonde n'émettait pas de télémesures ou données. La réception d'une télémesure sur terre a prouvé son réveil ou sortie du mode hibernation.[/quote]

Aramis a écrit:

Montmein69 a écrit:
Cette comparaison est assez peu crédible. Pendant tout le voyage de Rosetta, il était possible de recevoir des données, savoir si des corrections de trajectoire étaient nécessaires (ou pas)  on pouvait envoyer des mises à jour de logiciels et vérifier si les actions programmées étaient bien réalisées.

En mode "hibernation", la sonde n'émettait pas de télémesures ou données. La réception d'une télémesure sur terre a prouvé son réveil ou sortie du mode hibernation.

Tu as raison mais uniquement sur la partie de la trajectoire après juin 2011.

De son lancement à juin 2011, période (environ 7 ans) où il fallait gérer les assistances gravitationelles* et s'assurer que la sonde était sur la bonne trajectoire, Rosetta n'était pas "endormie"

http://www.esa.int/Our_Activities/Operations/Rosetta_comet_probe_enters_hibernation_in_deep_space



*

Pour se placer sur une orbite identique à celle de la comète, la sonde spatiale a recours à quatre reprises à l'assistance gravitationnelle de la Terre et de Mars.

Montmein69, c'est audacieux, très audacieux !

Je ne sais pas si le projet aboutira sur un vol en essaim dans le système Alpha du Centaure.
Toutefois, le financement pour 10 années études est déjà effectif, cela devrait bel et bien conduire à quelques ruptures technologiques, nécessaires à d'autres missions, fonctions ou applications diverses.
Dans le projet, ils parlent d'aller sur Mars en quelques jours (surement pour attirer les sponsors et développer l'intérêt du public...mais bon...si nous pouvions aller sur Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune en quelques semaines … 

En attendant la suite, petite photo d'un vaisseau "sprite" avec ses équipements :)

Vu la taille, même un petit lanceur pourrait en lancer des dizaines à chaque vol, le gros problème serait le suivi de toute cette flotte!
Sans compter qu'il faudrait de sacrées antennes pour recevoir le signal de retour même si c'est depuis le nuage de Oort.
on pourrait bien sur mettre un satellite relais du coté de Pluton pour ré-amplifier le signal, surtout si il y a toute une flotte de nano satellites en route vers les confins !!

De toute façon si la présence d'amateurs motivés pourrait (pouvait) assurer la permanence de l'écoute et la captation des données de ces picosats tout autour du monde, elle est de fait exclue car ces petits émetteurs des picosats ne disposent comme vous le voyez que d'un petit bout de fil comme antennes et avec ça et les qqs milliwatts dispo, tant que le soleil les éclaire, nous aurions de ce seul fait que peu de chance de les suivre au delà de l'orbite lunaire. Pour plus loin, dans le système solaire, il faudrait s'en remettre aux énormes antennes paraboliques ou hémisphériques orientables que seules des universités riches ou des stations d'états peuvent s'offrir. Alors vers le nuage d'Oort et au delà, n'y pensons même pas, inutile de penser à un satellite relais du côté de Pluton, voyez les moyens nécessaires à suivre nos actuelles sondes comme New Horizon et ses watts que dispense son générateur nucléaire !

Pour les espaces interstellaires, il y a un problème en ce qui concerne le délais d'attente des messages, la moindre communication prend beaucoup de temps et quand je dis beaucoup de temps, c'est plusieurs jours, plusieurs mois, plusieurs années, non ?

Disposer d'énergie à bord, à la fois pour protéger un minimum les circuits du froid, et garantir une émission de données qu'on puisse décrypter en réception (en dessous d'une certaine puissance émise, je suppose que même avec des antennes de réception géantes séparer le "message" du bruit de fond va devenir épineux ?) .... c'est AMHA le problème qu'on ne sait pas encore résoudre - à ce jour - déjà dans la très proche banlieue comme entre la ceinture de Kuiper et le nuage de Oort*.

* c'est déjà probablement un casse-tête pour une sonde de la taille de New-Horizons (qui n'a pas été conçue pour y aller) ... alors pour un nano-sat ....

Alors sans préjuger de la faisabilité mais en cultivant l'optimisme .... un nouveau moyen comme capturer l'énergie du "vide" serait-elle la clé ?

On n'y connait vraiment pas grand chose pour le moment :