Un avion en papier lancé depuis ISS

http://fr.news.yahoo.com/rtrs/20080208/tsc-espace-japon-papier-011ccfa_1.html

ou

KASHIWA CITY, Japon (Reuters) - Un avion de papier entrant dans l'atmosphère à vive allure, cela ressemble à un doux rêve, mais des scientifiques japonais prévoient d'en lancer à partir de la Station spatiale internationale pour voir s'ils arrivent jusqu'à la surface de la Terre.

Des chercheurs de l'université de Tokyo ont testé mercredi de petits origamis pendant 30 secondes à 250° Celsius, et les ont exposés à des vents atteignant sept fois la vitesse du son. Les avions sont ressortis intacts des tests en soufflerie.

D'après la théorie développée, les avions de papier étant plus légers que les navettes spatiales, ils pourraient échapper aux terribles forces de frottement et à la chaleur auxquelles sont soumises les navettes à leur retour dans l'atmosphère.

"Les avions en papier sont extrêmement légers, ils peuvent donc ralentir quand l'air est moins dense et descendre progressivement", a déclaré Shinji Suzuki, professeur d'ingénierie spatiale. Il espère voir un jour utiliser cette méthode pour des engins spatiaux non habités.

L'équipe de chercheurs a demandé à un astronaute japonais de lâcher, à partir de l'ISS, un avion de 20 cm fait de papier traité chimiquement pour résister à la chaleur et à l'eau.

Il faudra plusieurs mois à l'avion pour atteindre la Terre et il n'y a aucun moyen de savoir où il se posera, s'il parvient jusqu'à la terre ferme, a dit Suzuki.

"C'est la version spatiale du message dans la bouteille. Ce serait formidable que quelqu'un le ramasse, a-t-il ajouté. Nous songeons à inscrire des messages sur l'avion annonçant 'Si vous trouvez ceci, s'il vous plaît contactez-nous' dans plusieurs langues."

Yoko Kubota, version française Patrice Mancino

Excellent bientôt des engins récupérables en tout papier...

Peuvent pas y mettre comme charge utile, une puce GPS pour savoir où il tombe???

Bonjour,

C'est marrant, mais on peut noter tout de même que ce papier ne brûle pas à 250°C ... ce n'est pas le papier de nos imprimantes !
Néanmoins, j'ai quand même un doute sur le devenir de ce papier. Je ne vois pas très bien comment ce papier peut éviter un freinage brûlant dans l'atmosphère, avec des températures supérieures à 1000°C ...
Certes, le freinage va commencer plus tôt et donc être amorti, mais tout de même. Qu'en pensez vous ?

Cordialement,
Argyre

Si c'est le même papier que les livres, ça brûle à 451 degrés Farenheit = 232,8°C ;)

L'article dit quand même que le freinage est étalé sur plusieurs mois. Si la vitesse horizontale est annulée avant de pénétrer dans les couches très denses, je suppose que l'objet peut terminer en tombant doucement comme une plume.
Excellente idée en tout cas, et ça ne doit pas coûter des centaines de millions à tester.

Argyre a écrit:Bonjour,

C'est marrant, mais on peut noter tout de même que ce papier ne brûle pas à 250°C ... ce n'est pas le papier de nos imprimantes !
Néanmoins, j'ai quand même un doute sur le devenir de ce papier. Je ne vois pas très bien comment ce papier peut éviter un freinage brûlant dans l'atmosphère, avec des températures supérieures à 1000°C ...
Certes, le freinage va commencer plus tôt et donc être amorti, mais tout de même. Qu'en pensez vous ?
Cordialement,
Argyre

+1

meme a trs haute altitude, le frottement est quant meme tres important.
Déjà c'est pas du papier ordinaire.

lambda0 a écrit:Si c'est le même papier que les livres, ça brûle à 451 degrés Farenheit = 232,8°C ;)

L'article dit quand même que le freinage est étalé sur plusieurs mois. Si la vitesse horizontale est annulée avant de pénétrer dans les couches très denses, je suppose que l'objet peut terminer en tombant doucement comme une plume.
Excellente idée en tout cas, et ça ne doit pas coûter des centaines de millions à tester.

J'ai du mal à comprendre comment on peut annuler la vitesse horizontale sur une longue période.
Si la vitesse horizontale est divisée par 2 à une certaine altitude, la vitesse tangentielle est très loin de suffire pour maintenir l'objet en orbite et il y a donc forcément une rentrée très rapide dans l'atmosphère, non ?

A+,
Argyre

Argyre a écrit:

lambda0 a écrit:Si c'est le même papier que les livres, ça brûle à 451 degrés Farenheit = 232,8°C ;)
L'article dit quand même que le freinage est étalé sur plusieurs mois. Si la vitesse horizontale est annulée avant de pénétrer dans les couches très denses, je suppose que l'objet peut terminer en tombant doucement comme une plume.
Excellente idée en tout cas, et ça ne doit pas coûter des centaines de millions à tester.

J'ai du mal à comprendre comment on peut annuler la vitesse horizontale sur une longue période.
Si la vitesse horizontale est divisée par 2 à une certaine altitude, la vitesse tangentielle est très loin de suffire pour maintenir l'objet en orbite et il y a donc forcément une rentrée très rapide dans l'atmosphère, non ?

A+,
Argyre

L'idée est que l'objet n'est plus vraiment en orbite et commence à être porté par l'atmosphère à une altitude bien supérieure à celle d'un objet plus lourd et de densité plus importante.
Mais je n'en sais rien en fait, il faudrait faire quelques calculs d'ordre de grandeur.

A+

Moi ça me parait plausible:

ce qui provoque normalement l'échauffement, c'est le frottement de l'objet contre l'air. Or il y a frottement si la vitesse de l'objet est différente de celle de l'air. Mais pour que cette vitesse soit différente cela nécessite une inertie de l'objet afin qu'il puisse pénétrer dans une masse d'air qui n'a pas la même vitesse.

Or l'avion en papier étant trop léger, sans inertie, il ne rentrera pas dans la masse d'air tant qu'il ne sera pas à une vitesse proche. Donc l'avion restera dans les très hautes couches de l'atmosphère tant qu'il aura une certaine vitesse et donc il y aura peu de frottement et le freinage sera lent. Une fois que sa vitesse sera plus proche de celle de l'atmosphère, il pourra y rentrer et commencer sa longue descente.

Moi, les navettes spatiales en papier, j'y crois ! :bounce1: :lol!:

Argyre a écrit:

lambda0 a écrit:Si c'est le même papier que les livres, ça brûle à 451 degrés Farenheit = 232,8°C ;)

L'article dit quand même que le freinage est étalé sur plusieurs mois. Si la vitesse horizontale est annulée avant de pénétrer dans les couches très denses, je suppose que l'objet peut terminer en tombant doucement comme une plume.
Excellente idée en tout cas, et ça ne doit pas coûter des centaines de millions à tester.

J'ai du mal à comprendre comment on peut annuler la vitesse horizontale sur une longue période.
Si la vitesse horizontale est divisée par 2 à une certaine altitude, la vitesse tangentielle est très loin de suffire pour maintenir l'objet en orbite et il y a donc forcément une rentrée très rapide dans l'atmosphère, non ?

A+,
Argyre

L'avion va rebondir à chaque fois sur les hautes de couches de l'atmosphère en perdant un peu de sa vitesse à chaque «bond.»

Skyboy a écrit:
...
Moi, les navettes spatiales en papier, j'y crois ! :bounce1: :lol!:

En fait, les maquettes en papier de d'jo et quelques autres sont peut-être vraiment fonctionnelles !
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/collections-et-maquettes-f29/mes-maquettes-de-papier-t4906.htm

J'adore ce genre d'idée :D

Plutot que bruler, ne risque t'il pas de geler d'ailleurs ?
Disons absorber de l'humidité en haute altitude, geler, et tomber comme une pierre ensuite, enfin se briser ???

VONFELD

Vonfeld a écrit:Plutot que bruler, ne risque t'il pas de geler d'ailleurs ?
Disons absorber de l'humidité en haute altitude, geler, et tomber comme une pierre ensuite, enfin se briser ???

C'est vrai qu'on avait un peu zapé cette possibilité aussi !

Il me semble que le papier sera traité et donc qu'il n'absorbera pas l'humidité. Après effectivement si de la glace se forme dessus peut-être peut-il s'alourdir.

Dans mon souvenir, la cellulose se sublime dans le vide.

Je trouve l'idée excellente ! Il faut la confronté à l'expérience !!! Mais j'aurai bien mis une petite puce GPS dessus...
http://www.clubic.com/actualite-68198-puce-gps-miniature-infineon-global-locate.html
plus batterie + émetteur. Hum le poids augmente fortement non? Peut être en lançant un avion de papier assez grand.
Mais si le papier se sublime dans le vide, j'imagine : les astronautes rentrent dans le sas, dépressurisent...
Et après cherchent pendant 1 heure l'avion qui a disparu : sublimé !
On pourra alors dire que cette idée était du vent.
:blbl:

Cela parait assez curieux que la cellulose puisse se sublimer dans le vide car ce sont des macromolécules et un gaz de macromolécules :?: Par contre que les UV et autres radiations de l'Espace finissent par décomposer cette cellulose, çà ,c'est envisageable

C'est un ami ingénieur papetier qui m'avait dit ça. Il faudrait que je vérifie les détails avec lui, mais ça doit faire 10 ans que je ne l'ai pas vu...

Skyboy a écrit:L'avion va rebondir à chaque fois sur les hautes de couches de l'atmosphère en perdant un peu de sa vitesse à chaque «bond.»

Le comportement d'un avion de papier bien conçu ressemble à celui d'un vrai avion, non ? C'est sans doute parce que le rapport poids/surface est du même ordre (j'ai la flemme de faire les calculs).
Et donc, si cette descente amortie est vraie pour un avion en papier de quelques grammes, est-ce que ce ne serait pas également le cas pour une navette spatiale, ou à la rigueur un avion avec de grandes ailes ?
De mémoire, la navette est positionnée de telle sorte qu'il n'y ait pas de rebond atmosphérique justement. L'objectif est sans doute de rentrer sur une trajectoire relativement rapide, mais se pourrait-il qu'en s'autorisant quelques rebonds, la navette puisse rentrer de façon plus lente, avec moins de frictions ?

A+,
Argyre

Argyre a écrit:

Skyboy a écrit:L'avion va rebondir à chaque fois sur les hautes de couches de l'atmosphère en perdant un peu de sa vitesse à chaque «bond.»

Le comportement d'un avion de papier bien conçu ressemble à celui d'un vrai avion, non ? C'est sans doute parce que le rapport poids/surface est du même ordre (j'ai la flemme de faire les calculs).
Et donc, si cette descente amortie est vraie pour un avion en papier de quelques grammes, est-ce que ce ne serait pas également le cas pour une navette spatiale, ou à la rigueur un avion avec de grandes ailes ?
De mémoire, la navette est positionnée de telle sorte qu'il n'y ait pas de rebond atmosphérique justement. L'objectif est sans doute de rentrer sur une trajectoire relativement rapide, mais se pourrait-il qu'en s'autorisant quelques rebonds, la navette puisse rentrer de façon plus lente, avec moins de frictions ?

A+,
Argyre

AMHA oui, moyennant quelques adaptations aérodynamiques bien sûr...

Aspic a écrit:C'est un ami ingénieur papetier qui m'avait dit ça. Il faudrait que je vérifie les détails avec lui, mais ça doit faire 10 ans que je ne l'ai pas vu...

C’est SUBLIME Internet :cheers: : quelques clics et tout devient clair à propos de la sublimation du papier ! Ce n’est pas la cellulose du papier qui se sublime, mais les substances que l’on va y déposer…méthode qui ne date pas d’hier puisque on en parlait déjà en 1861 bien avant que votre ami papetier vous en parle ;) …et peut-être avant d'ailleurs: mais je n’ai trouvé aucun grimoire d’alchimie sur la question car à l’époque on s’occupait plus de la transmutation du vil plomb en or !

http://books.google.com/books?id=lrQEAAAAYAAJ&pg=PA60&lpg=PA60&dq=sublimation+du+papier

http://www.01net.com/article/283352_a.html

http://www.commentcamarche.net/forum/affich-1258460-sublime

Cordialement, :)
Giwa

Argyre a écrit:

Skyboy a écrit:L'avion va rebondir à chaque fois sur les hautes de couches de l'atmosphère en perdant un peu de sa vitesse à chaque «bond.»

Le comportement d'un avion de papier bien conçu ressemble à celui d'un vrai avion, non ? C'est sans doute parce que le rapport poids/surface est du même ordre (j'ai la flemme de faire les calculs).
Et donc, si cette descente amortie est vraie pour un avion en papier de quelques grammes, est-ce que ce ne serait pas également le cas pour une navette spatiale, ou à la rigueur un avion avec de grandes ailes ?
De mémoire, la navette est positionnée de telle sorte qu'il n'y ait pas de rebond atmosphérique justement. L'objectif est sans doute de rentrer sur une trajectoire relativement rapide, mais se pourrait-il qu'en s'autorisant quelques rebonds, la navette puisse rentrer de façon plus lente, avec moins de frictions ?

A+,
Argyre

un peu comme l'avion/fusée Antipodal de Sanger ?

Un article sur le sujet dans NewScientist:

http://space.newscientist.com/article/dn13208-origami-spaceplane-aims-for-space-station-descent.html?feedId=space_rss20

L'idée de base est intéressante, mais je vois mal l'intérêt de réaliser concrètement une expérience qui ne permettra aucun "retour d'experience", aucune mesure (je ne suis pas sur que ça donne de bons arguments pour l'utilité de l'ISS !) et qui n'est quasiment pas qualifiée au sol.
Car 20 s d'essai en soufflerie sur un point de vol donné, c'est bien peu pour garantir le comportement d'un engin pour une rentrée atmosphérique complète, surtout si elle dure "plusieurs mois".

A vrai dire, peu importe qu'il s'agisse de papier, d'autre matériaux légers peuvent éventuellement faire l'affaire (des polymères par exemple).
A 8 km/s, un objet de 10 g a une énergie cinétique de 320 kJ. Par ailleurs, une surface noire de 10*10cm à une température de 400K=127°C, par exemple, rayonne 14.5 W.
Calcul brutal très simpliste : 320kJ/14.5W=22069s= environ 6 heures
Si la rentrée est suffisamment lente, parce que l'objet commencerait à planer à une altitude supérieure à celle d'un objet de densité plus élevée, il ne parait pas aberrant a priori que l'énergie puisse être dissipée de façon radiative à des températures assez faibles. (pour comparaison, faites donc le calcul de puissance dissipée par la rentrée de la navette, par unité de surface...)

Il y a quelques précédents d'objets de faibles densité rentrant dans l'atmosphère : le satellite Echo.
Le ballon s'est consumé, mais d'un autre côté, sa surface était réfléchissante, donc très peu émissive, et sa forme moins adaptée au vol plané. Il faudrait faire l'essai avec un objet de forme plus adaptée, et une émissivité maximale.

Application: pas vraiment d'idée. En suivant les trajectoires, peut-être un moyen d'étudier les variations de densité de la haute atmosphère, les régions trop basses pour les satellites et trop hautes pour les ballons sondes.
De toute façon, ça ne parait pas être un expérience très coûteuse, on ne va pas mettre 50 ingénieurs sur le coup et faire 3 ans d'essais en soufflerie.

lambda0 a écrit:
De toute façon, ça ne parait pas être un expérience très coûteuse, on ne va pas mettre 50 ingénieurs sur le coup et faire 3 ans d'essais en soufflerie.

C'est sûr, il y a des "projets-papier" qui ont mobilisé beaucoup plus de monde et de moyens. ;)

Vu quelque part sur un blog anglophone: c'est le premier cas de lancement de "International Space Stationery" (stationery= papeterie en anglais).

:lolnasa: