Voiliers photoniques

Mon image avatar est la couverture d'une nouvelle édition des "Seigneurs de l'Instrumentalité" (Cordwainer Smith, 1913-1966) et illustre une des nouvelles de ce recueil : "The lady who sailed the soul", traduit en français par "La dame aux étoiles".
Helen America, l'héroine de cette nouvelle, embarque pour un voyage solitaire de plusieurs dizaines d'années sur un voilier photonique de 40000 km de diamètre pour franchir les distances interstellaires et rejoindre l'élu de son coeur.

On va commencer par un modèle un peu plus petit, cette étude NIAC montre comment il serait possible de fabriquer dans l'espace une voile de plusieurs centaines de km de diamètre en gonflant une bulle avant de déposer une couche réfléchissante par évaporation :
http://www.niac.usra.edu/files/library/meetings/fellows/mar07/1314Crowe.pdf
Quelques jolies images de bulles de savon.
Noter également les applications à l'astronomie, en particulier pour l'hypertéléscope de Labeyrie.

Commentaire de Centauri Dreams ici :
http://www.centauri-dreams.org/?p=1169

Winglee de l'université de washintown developpe le mini magnetospherique plasma propulsion qui utilise la poussée exercée par les vents solaires sur une bulle de plasma, une magnétosphère en miniature. Avantages 80 km/s soit 288000km/h et une protection efficace contre les éruptions solaires

qui cherche trouve!

Les voles solaires ont été très à la mode il y a une bonne décennie, il était aussi question d'une course, mais il faut avouer que maintenant tut ces projets sembelnt plutot tombés à l'eau.
Quel est le problème ? difficulté du déploiement ? difficulté du rangement de la toile ? efficacité sans interet ?
pourquoi n'en entend on plus parlé de ces fameuses voiles solaires ?

anga stéphane a écrit:Winglee de l'université de washintown developpe le mini magnetospherique plasma propulsion qui utilise la poussée exercée par les vents solaires sur une bulle de plasma, une magnétosphère en miniature. Avantages 80 km/s soit 288000km/h et une protection efficace contre les éruptions solaires
qui cherche trouve!

Bonjour, et bienvenu par ici.
C'est un principe aussi très intéressant, et l'avantage est surtout que celà ne demande pas de déploiement de structures d'aussi grandes dimensions que les voiliers photoniques.
http://www.ess.washington.edu/Space/M2P2/

Mustard a écrit:Les voles solaires ont été très à la mode il y a une bonne décennie, il était aussi question d'une course, mais il faut avouer que maintenant tut ces projets sembelnt plutot tombés à l'eau.
Quel est le problème ? difficulté du déploiement ? difficulté du rangement de la toile ? efficacité sans interet ?
pourquoi n'en entend on plus parlé de ces fameuses voiles solaires ?

Oui, c'est ça : difficultés pour le déploiement.
C'est la raison pour laquelle les recherches s'orientent plutôt vers la fabrication de la voile dans l'espace, comme suggéré dans l'article NIAC.
Mais la méthode classique n'est pas tombé à l'eau, et il me semble bien par exemple que le JPL a des projets en cours.

A+

lambda0 a écrit:
Oui, c'est ça : difficultés pour le déploiement.
C'est la raison pour laquelle les recherches s'orientent plutôt vers la fabrication de la voile dans l'espace, comme suggéré dans l'article NIAC.
Mais la méthode classique n'est pas tombé à l'eau, et il me semble bien par exemple que le JPL a des projets en cours.
A+

Ok, mais sans navette spatiale, toute construction dans l'espace va maintenant être beaucoup plus compliquée, voir même presque inenvisageable.

Mustard a écrit:

lambda0 a écrit:
Oui, c'est ça : difficultés pour le déploiement.
C'est la raison pour laquelle les recherches s'orientent plutôt vers la fabrication de la voile dans l'espace, comme suggéré dans l'article NIAC.
Mais la méthode classique n'est pas tombé à l'eau, et il me semble bien par exemple que le JPL a des projets en cours.
A+

Ok, mais sans navette spatiale, toute construction dans l'espace va maintenant être beaucoup plus compliquée, voir même presque inenvisageable.

On ne peut pas vraiment parler de "construction" ici, au sens d'assemblage d'une structure mécanique : dans l'article NIAC, la voile est produite en gonflant une bulle (voir les images à la fin du document).
Pour le M2P2, on va encore plus loin : la "voile" n'a tout simplement pas de cohésion matérielle, il s'agit d'une bulle de plasma, qui peut théoriquement atteindre des centaines de kilomètres mais qui est produite par un dispositif très compact (Attention: principe de fonctionnement totalement différent des voiliers photoniques, ce n'est pas la lumière qui produit la poussée ici mais le vent solaire).

A priori, aucun besoin de navette/vaisseau habité pour faire des essais.

A+

Donc tout est automatique, dans ce cas pourquoi ces projets semble abandonner les uns parès les autres ?
Sinon pour un voyage vers Saturne, quelle serait la différences entre un viliers (bon je sais c'est dépendant de la surface d evoile) et une sonde actuelle ?

Mustard a écrit:Donc tout est automatique, dans ce cas pourquoi ces projets semble abandonner les uns parès les autres ?
Sinon pour un voyage vers Saturne, quelle serait la différences entre un viliers (bon je sais c'est dépendant de la surface d evoile) et une sonde actuelle ?

Parce qu'il s'agit de recherche, on explore toutes sortes de concepts et il est normal qu'il y ait un taux d'échec important et que beaucoup soient rejetés pour des raisons diverses : l'analyse théorique peut révéler des problèmes qu'on n'avait pas vus au début, les expériences en laboratoire peuvent être non concluantes, une expérimentation réelle peut être excessivement coûteuse pour un résultat marginal, etc.
Mais tout celà n'invalide pas le principe même du voilier photonique pour l'instant.
Pour répondre à ta dernière question : un voilier photonique poussé uniquement par la lumière solaire peut théoriquement être accéléré à des vitesses de l'ordre de 100 à 200 km/s (donc bien supérieure aux sondes actuelles), ce qui est très intéressant pour expédier une sonde rapide au delà de Pluton.

Exemple de mission en cours d'étude par le JPL, basée sur un voilier photonique :
http://interstellar.jpl.nasa.gov/interstellar/probe/requirements/concept.html

A+

Very intéressant... J'avais imaginé un truc assez proche pour la fabrication de miroir spatiaux dans le projet de l'Arche, exactement sur ce principe : structure gonflable très fine + dépôt d'alu sous vide 8-)

Ça pourrait servir à concentrer le flux solaire sur des tubes afin de pratiquer la distillation sous vide des glaces planétaires afin d'en extraire le Deutérium et autres isotopes d'intérêt.

Un peu comme là :

mais à très basse température dans un tube clos (une saucisse gonflable) en orbite héliocentrique et dont seule la surface faisant face au Soleil serait métallisée. La surface transparente et un peu de CO2, de methane ou de vapeur d'eau maintenant la structure sous tension pourrait faire piège à infra rouge et améliorer le rendement.

A l'arrière, à l'ombre des surfaces réfléchissantes les gaz condenseraient de manière fractionnée.

Sous forme d'une immense bulle (pareillement métallisée que sur une seule face et sous faible pression) ce type de structure pourrait servir à éclairer un point précis de l'Arche lors de sa croissance, l'épiderme restant à l'ombre pour permettre l'évacuation naturelle de la chaleur et le "pore" d'éclairement dispatchant le flux dans la lumière des torons par fibres optiques.

Plus évidemment : un appoint propulsif en voile photonique, why not


et un giga télescope :bounce1:

J'avoue que c'est cette dernière perspective qui me fait le plus rêver, là tout de suite :drunken:


a+

Gilgamesh a écrit:
Plus évidemment : un appoint propulsif en voile photonique, why not

J'avais fais un petit calcul pour évaluer la vitesse qu'il était possible d'atteindre avec un voilier poussé uniquement par la lumière solaire :
https://astronautique.actifforum.com/Divers-c7/Simulateurs-spatiaux-f25/Simulateur-de-vol-a-voile-solaire-t808.htm
Je pense que la limite physique est entre 150 et 200 km/s, quelle que soit la surface de la voile, et j'ai retrouvé des valeurs similaires dans la littérature. Ca peut servir à lancer une petite sonde rapide à quelques centaines d'UA. (Par contre, la nouvelle de Cordwainer Smith est physiquement irréaliste, on en gardera la poésie).

Gilgamesh a écrit:
et un giga télescope :bounce1:
J'avoue que c'est cette dernière perspective qui me fait le plus rêver, là tout de suite :drunken:

Labeyrie estime que son concept d'hypertéléscope pourrait permettre un jour de résoudre la surface d'une étoile à neutrons : résolution de quelques kilomètres à plusieurs dizaines d'années-lumière...
Modulo une structure de plusieurs centaines de milliers de km, ce que semble permettre le principe décrit ici.

Affaire à suivre...

[quote="lambda0"]

Gilgamesh a écrit:
Plus évidemment : un appoint propulsif en voile photonique, why not
---
J'avais fais un petit calcul pour évaluer la vitesse qu'il était possible d'atteindre avec un voilier poussé uniquement par la lumière solaire :
https://astronautique.actifforum.com/Divers-c7/Simulateurs-spatiaux-f25/Simulateur-de-vol-a-voile-solaire-t808.htm
Je pense que la limite physique est entre 150 et 200 km/s, quelle que soit la surface de la voile, et j'ai retrouvé des valeurs similaires dans la littérature. Ca peut servir à lancer une petite sonde rapide à quelques centaines d'UA. (Par contre, la nouvelle de Cordwainer Smith est physiquement irréaliste, on en gardera la poésie).

Ah, encore une fois ça m'aide... Un calcul analytique un peu rigoureux.

J'avais essayé de simuler la vitesse finale aussi, c'était sans finesse (un simulation pas à pas sur excel...), finalement on se retrouve dans les même eaux :)

http://forum.hardware.fr/hfr/Discussions/Sciences/arche-interstellaire-arrieres-sujet_55411_17.htm#t9168161

Gilgamesh a écrit:
et un giga télescope :bounce1:
J'avoue que c'est cette dernière perspective qui me fait le plus rêver, là tout de suite :drunken:
---
Labeyrie estime que son concept d'hypertéléscope pourrait permettre un jour de résoudre la surface d'une étoile à neutrons : résolution de quelques kilomètres à plusieurs dizaines d'années-lumière...
Modulo une structure de plusieurs centaines de milliers de km, ce que semble permettre le principe décrit ici.

Affaire à suivre...

Ca fait longtemps que je m'amuse à rêver d'une très grand structure sur le point de Lagrange L2, à l'abri de l'ombre terrestre.

Mais je me "limitais" à qq dizaine de km.... pfou mille fois plus !

A cette échelle, une question me travaille depuis longtemps. Il me semble que Labeyrie lui même dans un article que je ne parviens pas à retrouver parle de miroir plasma.

Est il possible de concevoir un plasma réflechissant, avec un poli réellement spéculaire ? C'est la première question...

Si c'est possible, sur des structure de diamètre >> km a t'on des éléments pour définir le plus intéressant entre la surface solide de fine épaisseur et un plasma confiné par un champs magnétique, en tenant compte de la masse prévisible des dispositifs entretenant le champs de confinement, tout ça dans un milieu interplanétaire parcouru de vent solaire et de rayons cosmiques ?

Je ne pense pas que quiconque ait la réponse, mais ta réflexion à ce sujet m'intéresserais.

Dans le cadre de la propulsion, un poli absolument spéculaire serait inutile, ce qui enleve a priori une contrainte. S'il est assez opaque et isolant, il chauffe et réemet préférentiellement sur sa face éclairée et ça peut le faire. Une voile solaire plasma, est ce que cela se conçoit théoriquement ? peut on descendre en dessous du g/m2 ? Ca fait plusieurs années que je me pose la question, et je ne suis jamais tombé sur la bonne page, si on veut résumer la chose... Et pour attaquer la falaise à main nue, j'avoue que les propriétés des plasma représentent un chapitre est assez ardu pour moi. Comment le rendre réflechissant ? J'imagine qu'il faut un plasma froid et dense, des champs très intenses... voila...

Y'a t'il quelque chose à creuser ou faut il refermer le trou ? C'est la question que je me pose. Que ce soit pour le miroir géant ou pour la voile photonique.

a+

Je ne sais pas ce qu'il en est des autres projets, mais pour ce qui est des projets exposés par Labeyrie, les éléments qu'il envisage d'utiliser sont tous de taille individuelle modeste (de l'ordre de 3m).
En multipliant leur nombre, il crée une "flotille" de ces éléments et obtient une structure de grande taille.
Le problème étant de "piloter" tous ces éléments individuels pour que la forme de la structure soit de forme sphérique ou de parabole.(quelques km)

Au delà l'alignement requis parait impossible et il envisage des "correcteurs" sous forme de "moving focal free flyers"

Dans ce document quelques pistes pour obtenir un tel alignement, avec les contraintes au fur et à mesure que la taille de la structure augmente.

http://durance.oamp.fr/lise/seminaires/imagesLabeyrieFormationFlight.pdf

AMHA Il faudrait commencer à valider le concept (genre projet Darwin) .. pour envisager des éléments de plus grande taille et une structure ENAURME .... mais rien n'interdit d'y penser.

montmein69 a écrit:Je ne sais pas ce qu'il en est des autres projets, mais pour ce qui est des projets exposés par Labeyrie, les éléments qu'il envisage d'utiliser sont tous de taille individuelle modeste (de l'ordre de 3m).
En multipliant leur nombre, il crée une "flotille" de ces éléments et obtient une structure de grande taille.
Le problème étant de "piloter" tous ces éléments individuels pour que la forme de la structure soit de forme sphérique ou de parabole.(quelques km)
...

On en avait déjà un peu discuté, voir quelques autres références ici, et un lien vers le site de Carlina :
https://astronautique.actifforum.com/Technique-c5/Autres-f21/Theme-et-variations-sur-les-voyages-interstellaires-t690-105.htm

Gilgamesh a écrit:
...
Si c'est possible, sur des structure de diamètre >> km a t'on des éléments pour définir le plus intéressant entre la surface solide de fine épaisseur et un plasma confiné par un champs magnétique, en tenant compte de la masse prévisible des dispositifs entretenant le champs de confinement, tout ça dans un milieu interplanétaire parcouru de vent solaire et de rayons cosmiques ?
Je ne pense pas que quiconque ait la réponse, mais ta réflexion à ce sujet m'intéresserais.
Dans le cadre de la propulsion, un poli absolument spéculaire serait inutile, ce qui enleve a priori une contrainte. S'il est assez opaque et isolant, il chauffe et réemet préférentiellement sur sa face éclairée et ça peut le faire. Une voile solaire plasma, est ce que cela se conçoit théoriquement ? peut on descendre en dessous du g/m2 ? Ca fait plusieurs années que je me pose la question, et je ne suis jamais tombé sur la bonne page, si on veut résumer la chose... Et pour attaquer la falaise à main nue, j'avoue que les propriétés des plasma représentent un chapitre est assez ardu pour moi. Comment le rendre réflechissant ? J'imagine qu'il faut un plasma froid et dense, des champs très intenses... voila...

Il y a le M2P2 décrit plus haut : il s'agit bien d'une voile plasma, mais dans ce cas, c'est le vent solaire qui produit la poussée, pas la pression de radiation.

Pour les miroirs, il y a également ceci (confinement entre des franges d'interférences)
https://astronautique.actifforum.com/Technique-c5/Autres-f21/Miroir-geant-de-poussieres-reflechissantes-piegees-par-laser-t937.htm
(Tiens, encore un coup de Labeyrie...)

Pour ce qui est de confiner un plasma de plusieurs dizaines, centaines, de km, voire plus, et pour éviter des construire des structures aussi grandes pour créer le champ magnétique, le but du jeu est d'utiliser une propriété des plasmas non collisionnels qui est de "geler" le champ magnétique initial : en se développant, le plasma emporte avec lui le champ magnétique dans lequel il a été créé.
(d'ailleurs, cette propriété intervient dans toutes sortes de processus astrophysiques, même à très grande échelle, c'est ce qui permet le fonctionnement de la dynamo galactique par exemple).

A+

lambda0 a écrit:
Il y a le M2P2 décrit plus haut : il s'agit bien d'une voile plasma, mais dans ce cas, c'est le vent solaire qui produit la poussée, pas la pression de radiation.

Pour les miroirs, il y a également ceci (confinement entre des franges d'interférences)
https://astronautique.actifforum.com/Technique-c5/Autres-f21/Miroir-geant-de-poussieres-reflechissantes-piegees-par-laser-t937.htm
(Tiens, encore un coup de Labeyrie...)

Pour ce qui est de confiner un plasma de plusieurs dizaines, centaines, de km, voire plus, et pour éviter des construire des structures aussi grandes pour créer le champ magnétique, le but du jeu est d'utiliser une propriété des plasmas non collisionnels qui est de "geler" le champ magnétique initial : en se développant, le plasma emporte avec lui le champ magnétique dans lequel il a été créé.
(d'ailleurs, cette propriété intervient dans toutes sortes de processus astrophysiques, même à très grande échelle, c'est ce qui permet le fonctionnement de la dynamo galactique par exemple).

A+

Passionnant...

Il y a un article assez détaillé mais néanmoins assez accessible ici :
http://www.ess.washington.edu/Space/M2P2/m2p2.PDF

Parmi les usages possibles de ce type de propulsion, est ce qu'on ne pourrait pas imaginer le freinage de la rotation et le transfert d'astéroide sur une orbite plus intérieure ? En implantant à sa surface un réseau de bobines magnétiques, de panneau solaires et d'injecteur de plasma, prélevé sur la matière volatile de l'astéroide on pourrait le piloter de façon peut être plus souple qu'avec des tuyères (sachant que la cohésion du bidule est très faible). La poussée serait répartie sur tous le réseau de bobines et en les actionnant de manière alternée on compenserait la rotation du caillou sur lui même. Pas de pièce mécanique en mouvement, pas d'usure, des pièces de conceptions assez simples. On aurait des petits "pod" M2P2 qui se poseraient et s'autoancreraient sur la surface avec un satellite de calcul pour commander la flottille. Certes l'énergie reçue du Soleil serait faible au départ (dans l'article, le cut off est à 1,4 UA, contre 2,7 UA pour la ceinture d'astéroides). Mais il suffit d'augmenter la surface PV. Reste à savoir si tous les types de plasma conviennent ?

a+

Gilgamesh a écrit:
Il y a un article assez détaillé mais néanmoins assez accessible ici :
http://www.ess.washington.edu/Space/M2P2/m2p2.PDF
...
Parmi les usage possible de ce type de propulsion,
...
(dans l'article, le cut off est à 1,4 UA, contre 2,7 UA pour la ceinture d'astéroides). Mais il suffit d'augmenter la surface PV. Reste à savoir si tous les types de plasma conviennent ?
a+

Il me semblait que l'article parlait de 140 UA, la limite de l'héliopause. Le système est utilisable jusqu'à ce que le vent solaire rencontre le milieu interstellaire (modulo la source d'énergie pour créer et entretenir le plasma).
Sinon, il y a bien toutes sortes d'applications envisageables si ça marche. L'intérêt de ce système est d'éviter le déploiement de structures physiques de grandes dimensions.


A+

lambda0 a écrit:

Gilgamesh a écrit:
Il y a un article assez détaillé mais néanmoins assez accessible ici :
http://www.ess.washington.edu/Space/M2P2/m2p2.PDF
...
Parmi les usage possible de ce type de propulsion,
...
(dans l'article, le cut off est à 1,4 UA, contre 2,7 UA pour la ceinture d'astéroides). Mais il suffit d'augmenter la surface PV. Reste à savoir si tous les types de plasma conviennent ?
a+

Il me semblait que l'article parlait de 140 UA, la limite de l'héliopause. Le système est utilisable jusqu'à ce que le vent solaire rencontre le milieu interstellaire (modulo la source d'énergie pour créer et entretenir le plasma).
Sinon, il y a bien toutes sortes d'applications envisageables si ça marche. L'intérêt de ce système est d'éviter le déploiement de structures physiques de grandes dimensions.


A+

J'ai revérifié, c'est bien 1,4 UA, mais c'est "prototypale" : "la vitesse exacte atteinte par l'engin dépend de la configuration (de fourniture d'énergie), du (gaz) propulseur et de sa masse. Pour le prototype on considère que la puissance électrique disponible est la même que pour Deep Space 1, soit 2,5 kW à 1 UA. Si on utilise un gaz propulseur léger l'engin pourrait (move out : accélérer ?) jusqu'au R_cutoff = 1,4 UA avant que la production de courant électrique diminue en dessous de ce que qui est exigible par le M2P2 pour fonctionner.

la suite est moins clair pour moi, et d'ailleurs ça fait partie du plein de question que j'aimerais te poser si c'est plus clair pour toi.

"Au dela du R_cutoff le système M2P2 doit fonctionner en mode pulsé, avec un (duty cycle ?) de (R_cutoff/R)²"

Est ce que ça veut dire que y'a des accu qui se chargent à plus faible luminosité pour un fonctionnement intermitent ? Ah ben tiens, la reflexion ça doit être ça :). Qu'est ce que tu en penses ?

a+

Gilgamesh a écrit:
J'ai revérifié, c'est bien 1,4 UA, mais c'est "prototypal" : "la vitesse exacte atteinte par l'engin dépend de la configuration (de fourniture d'énergie), du (gaz) propulseur et de sa masse. Pour le prototype on considère que la puissance électrique disponible est la même que pour Deep Space 1, soit 2,5 kW à 1 UA. Si on utilise un gaz propulseur léger l'engin pourrait (move out : accélérer ?) jusqu'au R_cutoff = 1,4 UA avant que la production de courant électrique diminue en dessous de ce que qui est exigible par le M2P2 pour fonctionner.
la suite est moins clair pour moi, et d'ailleurs ça fait partie du plein de question que j'aimerais te poser si c'est plus clair pour toi.
"Au dela du R_cutoff le système M2P2 doit fonctionner en mode pulsé, avec un (duty cycle ?) de (R_cutoff/R)²"
Est ce que ça veut dire que y'a des accu qui se chargent à plus faible luminosité pour un fonctionnement intermitent ? Ah ben tiens, la reflexion ça doit être ça :). Qu'est ce que tu en penses ?
a+

Ah, ok, on ne parlait pas de la même chose : cette valeur de 1.4 UA n'est pas une limite fondamentale du M2P2 mais une valeur découlant de la source d'énergie utilisée dans un exemple. Avec une autre source d'énergie, un générateur nucléaire par exemple, on peut accélérer jusqu'à la limite de l'héliopause (environ 140 UA, valeur donnée à la première page).
Si on garde des panneaux solaires, le fonctionnement pulsé peut éventuellment permettre de fournir la puissance minimale requise, par intermittence, avec un système de stockage.

Remarquer une propriété intéressante : à mesure qu'on s'éloigne du soleil, la pression exercée par le vent solaire sur la bulle de plasma diminue, ce qui fait gonfler la bulle, augmente donc sa surface utile, et finalement la poussée globale ne décroit pas en 1/r².

A+

lambda0 a écrit:

Ah, ok, on ne parlait pas de la même chose : cette valeur de 1.4 UA n'est pas une limite fondamentale du M2P2 mais une valeur découlant de la source d'énergie utilisée dans un exemple. Avec une autre source d'énergie, un générateur nucléaire par exemple, on peut accélérer jusqu'à la limite de l'héliopause (environ 140 UA, valeur donnée à la première page).
Si on garde des panneaux solaires, le fonctionnement pulsé peut éventuellment permettre de fournir la puissance minimale requise, par intermittence, avec un système de stockage.

Remarquer une propriété intéressante : à mesure qu'on s'éloigne du soleil, la pression exercée par le vent solaire sur la bulle de plasma diminue, ce qui fait gonfler la bulle, augmente donc sa surface utile, et finalement la poussée globale ne décroit pas en 1/r².

A+

Oui oui, j'ai bien noté cet aspect, c'est "magique" :)

Sinon, est ce que tu pourrais me mettre le pieds à l'étrier pour le calcul de l'impulsion spécifique en fonction de la puissance électrique disponible entre l'orbite terrestre et l'héliopause, pour de très grandes dimensions de "voile" magnétique ?

a+

Gilgamesh a écrit:Oui oui, j'ai bien noté cet aspect, c'est "magique" :)
Sinon, est ce que tu pourrais me mettre le pieds à l'étrier pour le calcul de l'impulsion spécifique en fonction de la puissance électrique disponible entre l'orbite terrestre et l'héliopause, pour de très grandes dimensions de "voile" magnétique ?
a+

Il faut faire attention à la définition de l'Isp sur ce type de système, si même cette notion a un sens.
La vitesse maximale théorique est celle du vent solaire, soit entre 500 et 1000 km/s. Par ailleurs, dans le cas idéal, il me semble qu'il n'y a pas de consommation de masse, surtout si le système est alimenté par des panneaux solaires. Dans la pratique, il y a des fuites de plasma, donc une diminution de masse qui pourrait servir éventuellement à définir une Isp, mais je crois que ce taux de fuite est justement à déterminer expérimentalement, et doit dépendre de phénomènes assez complexes.
Par contre, on doit pouvoir donner les dimensions de la voile et la poussée en fonction de la puissance électrique, il faut que je relise tout celà plus attentivement.

A+

lambda0 a écrit:
Il faut faire attention à la définition de l'Isp sur ce type de système, si même cette notion a un sens.
La vitesse maximale théorique est celle du vent solaire, soit entre 500 et 1000 km/s. Par ailleurs, dans le cas idéal, il me semble qu'il n'y a pas de consommation de masse, surtout si le système est alimenté par des panneaux solaires. Dans la pratique, il y a des fuites de plasma, donc une diminution de masse qui pourrait servir éventuellement à définir une Isp, mais je crois que ce taux de fuite est justement à déterminer expérimentalement, et doit dépendre de phénomènes assez complexes.
Par contre, on doit pouvoir donner les dimensions de la voile et la poussée en fonction de la puissance électrique, il faut que je relise tout celà plus attentivement.

A+

D'accord. Il y a peut être moyen de définir à la louche une Isp "raisonnable" pour une surface de voile EM donnée ?

Je met ceci en rapport avec l'article que tu avais posté sur les "autoroutes interplanétaires" sur la base des points de Lagrange. Dans mon idée, j'aimerais "chopper" un Troyen parce qu'ils sont a priori assez "volatiles". Bien sur c'est pas parce qu'ils sont au L4-L5 de Jupiter que c'est facile (surtout de Jupiter..) mais ça m'a quand même excité l'imagination je ne te le cache pas. C'est juste exploratoire, bien sûr. Si c'est pas un Troyen ça peut être autre chose.

a+

Pas encore les voiliers photoniques de l'Instrumentalité, mais il faut bien commencer petit :
http://www.spacedaily.com/reports/NASA_To_Attempt_Historic_Solar_Sail_Deployment_999.html

(on aimerait bien que Falcon 1 ne rate pas son coup cette fois)

Un démonstrateur de voile solaire appelé IKAROS.

La sonde japonaise vénusienne PLANET-C sera accompagnée lors de son lancement en mai 2010 sur une fusée H-IIA par un prototype de voile solaire dénommé Ikaros (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation of the Sun). Ce projet est, comme PLANET-C, développé par la section scientifique (ISAS) de l'agence spatiale japonaise (JAXA).



La suite

"Le projet LightSail de la Planetary Society

La Planetary Society vient de dévoiler son nouveau projet de voile solaire, 4 ans après sa tentative ratée de lancer pour la première fois une voile solaire (Cosmos-1). Un échec imputable au lanceur russe Volna qui n’avait pas permis à Cosmos-1 d’atteindre son orbite à 800 km.

Ce projet nommé LightSail a été rendu possible par le don d’un million de dollars d’une firme US du secteur spatial. Il est bien plus ambitieux que celui de 2005, car il prévoit le lancement de 3 voiles solaires ces prochaines années. Pour la Planetary Society, il s’agit de démontrer la faisabilité d’utiliser des voiles solaires comme plateforme pour observer et surveiller la Terre et/ou le Soleil .

La première, LightSail-1, devrait être lancée en 2010 et démontrera le principe de la voile solaire. C’est-à-dire que le Soleil peut effectivement propulser un engin spatial. Le satellite sera construit par Stellar Exploration à partir de 3 petits satellites CubeSat. Quant à la voile, elle aura une superficie de 32 m², contre 600 m² pour Cosmos-1, et sera faite en mylar, un polymère, très fin, très léger et très réfléchissant. Cette voile sera placée à plus de 800 km d’altitude de la Terre pour échapper à la trainée de l’atmosphère supérieure.

Lightsail-2 fera la démonstration d'un vol de plus longue durée sur une orbite plus élevée. Enfin, Lightsail-3 devrait rejoindre le Point Lagrange numéro 1 pour y stationner de façon permanente d’où elle observera le Soleil pour des applications de météorologie spatiale."

Suite en français.


Photos extraites du site de la Planetary Society



La voile solaire et le Cubesat

Où sont les instruments sur cette voile ? Au centre ?

Peut-on dire indifféremment voile solaire et voilier photonique ? Merci :)

Oui, les instruments de la voile sont placés au centre (je crois qu'ils le sont toujours d'ailleurs).

Je crois que voile solaire et voilier photonique c'est pareil (a moins que dans le voilier photonique on utilise une autre lumière que celle du soleil pour faire avancer la voile).