Thème et variations sur les voyages interstellaires

Henri a écrit:Use of Mini-Mag Orion and superconducting coils for near-term interstellar transportation
Mais le papier est payant... :down:

Avec les abonnements du labo, j'y ai accès. Si Gilgamesh ou d'autres veulent ce papier, ils peuvent me le demander par MP.

Gilgamesh a écrit:
...
Il faudrait arriver à un taux de perte thermique f de l'ordre du cent-millième pour arriver à des température de surface inférieur à 1000 K, compatible avec la tenue de la plupart des matériaux solides. Ca me semble irréaliste. Si on augmente les surfaces radiative, cela nécessite de la masse suplémentaire, ça ne résout pas non plus le problème.
C'est pour ça que la résolution générale du problème du rayonnement des pertes dans l'espace par des surfaces haute température me semble digne d'être abordée au plan théorique.

On doit pouvoir monter à 2000 K, et pour ne pas aller plus haut, il peut y avoir une circulation de fluide derrière la surface qui encaisse le rayonnement pour diluer cette puissance sur le reste de la surface du vaisseau (en fait, c'est bien par une telle circulation qu'est censée être évacuée la puissance absorbée par les parois d'un tokamak par exemple), tout en restant à des température assez élevées, et du coup, la dernière formule est à adapter.
Par ailleurs, f peut assez petit, peut-être pas 1/100000 mais sûrement beaucoup moins que 0,5.

Henri a écrit:
...
Malheureusement, comme lambda0, les documents dont je dispose décrivent plutot un tel dispositif pour l'interplanétaire, cad avec des dimensions relativement modestes et donc des Isp assez faiblardes pour ce type de propulsion. Il y avait bien un site Internet avec une illustration de ce gigantesque Orion interstellaire, mais il semble avoir disparu de la toile... :???:

J'avais bien noté que le rendement augmentait avec les dimensions.
Quelques % pour la version interplanétaire (et donc Isp équivalente réduite), dûe à la taille modeste du "pusher" par rapport à la sphère de plasma. Mais même dans ce cas, les docs évoquent des possibilités d'amélioration importante en controlant un peu la directivité de l'explosion.
Dans le cas présent, on a une surface de plusieurs dizaines de km de diamètre pour intercepter l'explosion, le rendement devrait donc être bien meilleur.

A+

lambda0 a écrit:...Mais même dans ce cas, les docs évoquent des possibilités d'amélioration importante en controlant un peu la directivité de l'explosion...

A+

J'ai déjà entendu parler de ça, mais j'ai de gros doutes sur la faisabilité... même en jouant astucieusement sur la forme du deuxième étage à fusion du dispositif explosif thermonucléaire.

Sinon, je sais que durant les années 50 différents "cocktails" ont été testés et correctement "allumés" par une allumette à fission : D-D, D-T, D-Li6, D-T-Li6, quitte à maintenir le mélange à basse température pour qu'il soit liquide (D-D). Mais à ma connaissance on n'a jamais tenté l'allumage d'une charge He3-D avec une charge primaire à fission. Me tromperai-je ? Normalement, les conditions physiques fournies par une charge primaire nucléaire devraient suffire pour que celà marche, mais l'intéret militaire est nul, seule la propulsion d'un Orion interstellaire pourrait utiliser un tel dispositif dont l'avantage serait d'éviter ces satanés neutrons de 14MeV des réactions D-T et D-Li6. (À noter qu'un confinement magnétique serait alors possible pour accroître les performances)

Je redonne ici les références, il me semble que cette possibilité était décrite dans le dernier document :
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650058729_1965058729.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19770085619_1977085619.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19660072847_1966072847.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19660072846_1966072846.pdf

Mais de toute façon, dans le cas du SuperOrion, c'est peut-être un peu moins utile, étant donné la surface interceptant l'explosion.

Charge D-He3 : jamais été fait à ma connaissance. Par contre, ça a déjà été essayé en fusion inertielle par lasers.
Par ailleurs, se souvenir que la fusion sert surtout à produire des neutrons pour rendre plus complète la fission avant la fin du confinement. Et les neutrons à 14 MeV peuvent être bien utiles pour fissionner certains isotopes produits au cours de l'explosion.
On a peut-être pas besoin non plus de concepts exotiques à base de D-He3.

Faudrait mettre la main sur le rapport du SuperOrion pour voir s'ils disent quelque chose à ce sujet, ça doit bien être déclassifié comme les autres.

A+

J'ai réussi à retrouver sur http://www.up-ship.com/
des images d'Orions interplanétaire et interstellaire.



EDIT : post corrigé sur la base des informations trouvées sur http://www.astronautix.com/lvfam/orion.htm

Pour l'interplanétaire, ça correspond, mais pour la dernière image, la forme est assez curieuse, on n'identifie pas trop le "pusher", et on a l'impression qu'il y a des prises d'air à l'avant !
Erreur dans la légende ?

lambda0 a écrit:Pour l'interplanétaire, ça correspond, mais pour la dernière image, la forme est assez curieuse, on n'identifie pas trop le "pusher", et on a l'impression qu'il y a des prises d'air à l'avant !
Erreur dans la légende ?

EDIT : post corrigé sur la base des informations trouvées sur http://www.astronautix.com/lvfam/orion.htm

"Je ne pense pas car j'avais déjà vu il y a quelques années la même illustration en noir et blanc sur un site Internet aujourd'hui disparu. Et la légende le décrivait comme un "petit" Orion interstellaire de quelques millions de tonnes (je crois), ce qui semble correspondre avec l'échelle qui lui donne un volume de l'ordre de 10 à 20 fois celui d'un grand transatlantique et la robustesse nécessaire pour encaisser les explosions."
Comme quoi soit la mémoire peut faire défaut, soit on trouve parfois du n'importe quoi sur le net... La fonction de lanceur d'Aldebaran explique en partie sa géométrie bizarre.

Maintenant le site d'où vient la photo indique que cet engin devait utiliser la technologie Helios (chambre d'explosion hémisphérique ici)
http://www.up-ship.com/eAPR/ev1n3.htm

Sur l'encyclopédie de Mark Wade, on retrouve la même photo d'Aldebaran, et il y a également deux articles concernant des Orions interstellaires aux adresses suivantes :
Orion Starship - Heat Sink :
http://www.astronautix.com/lvs/oritsink.htm
Orion Starship - Ablative :
http://www.astronautix.com/lvs/oriative.htm

Henri a écrit:
...
Orion Starship - Ablative :
http://www.astronautix.com/lvs/oriative.htm

Avec les chiffres d'Astronautix, ça donnerait une vitesse d'éjection supérieure à 12000 km/s : un peu surprenant pour ce type de système.
Je soupçonne qu'il manque un zéro sur la masse initiale (5 millions de tonnes plutôt que 500000).

A+

lambda0 a écrit:

Henri a écrit:
...
Orion Starship - Ablative :
http://www.astronautix.com/lvs/oriative.htm

Avec les chiffres d'Astronautix, ça donnerait une vitesse d'éjection supérieure à 12000 km/s : un peu surprenant pour ce type de système.
Je soupçonne qu'il manque un zéro sur la masse initiale (5 millions de tonnes plutôt que 500000).

A+

Mmm effectivement, il doit y avoir une coquille quelque part, car ça donne une Isp assez proche des valeurs théoriques des réactions de fusion.

Henri a écrit:

lambda0 a écrit:

Henri a écrit:
...
Orion Starship - Ablative :
http://www.astronautix.com/lvs/oriative.htm

Avec les chiffres d'Astronautix, ça donnerait une vitesse d'éjection supérieure à 12000 km/s : un peu surprenant pour ce type de système.
Je soupçonne qu'il manque un zéro sur la masse initiale (5 millions de tonnes plutôt que 500000).

A+

Mmm effectivement, il doit y avoir une coquille quelque part, car ça donne une Isp assez proche des valeurs théoriques des réactions de fusion.

Hou qu'il est bien ce petit classeur :bave:


Merci à l'auteur. C'est toi Henri ?


a+

Gilgamesh a écrit:Hou qu'il est bien ce petit classeur :bave:


Merci à l'auteur. C'est toi Henri ?


a+

Oui 8-)

Un petit up sur le fil :D

Je suis en train de réflechir aux télécommunications entre l'Arche et la Terre. En phase d'accélération (~ 60 ans) l'Arche crache vers l'arrière un cone de plasma qui est susceptible de faire écran aux télécommunication. J'ai une série de question à ce sujet :face:

Est ce que c'est sensible pour une communication à ~ 1 µm ?

Comment raisonner l'angle d'ouverture du plasma, c'est à dire la vitesse perpendiculaire du jet. Ce dernier point correspond à l'équivallent de la pression statique du jet, donc de sa température, donc du degré de collimatation par les champs magnétiques (dont dépend le rendement propulsif). Ca me donnerais également une idée du temps de refroidissement du faisceau et donc de son émissivité résiduelle dans la trainée de l'arche.

Voila, si je ne me trompe pas en gros ça se résume il me semble à déterminer l'efficacité propulsive qu'on peut espérer en collimatant un plasma qui a une température équivallente de 1 GK.


Merci par avance !

a+

Arf, et ça repart... J'adore ce fil de discussion, je ne comprends qu'un message sur 2 mais ça fait rêver :D

;)

Sinon, après une petite interruption, le projet graphique Orbiter repart. P'tête que d'ici la Noël, Schimz aura un rendu "de loin" à nous proposer...

Quelques ébauches non finalisées :

Gilgamesh a écrit:Un petit up sur le fil :D
Je suis en train de réflechir aux télécommunications entre l'Arche et la Terre. En phase d'accélération (~ 60 ans) l'Arche crache vers l'arrière un cone de plasma qui est susceptible de faire écran aux télécommunication. J'ai une série de question à ce sujet :face:
Est ce que c'est sensible pour une communication à ~ 1 µm ?
...

Salut
Il faut voir en fonction de la densité du plasma, mais ça peut diffuser la lumière (au moins de la diffusion Rayleigh).
Tu peux chercher comment le problème était censé être traité pour la sonde Daedalus, mais j'ai bien l'impression qu'on ne prévoyait pas de communication tant que la sonde était en phase d'accélération.
http://www.bisbos.com/rocketscience/spacecraft/daedalus/daedalusdesign.html
http://fr.wikipedia.org/wiki/Projet_Daedalus

Si c'est vraiment un problème, on peut toujours penser à couper la propulsion de temps en temps pour permettre les communications.

A+

EDIT:
Pendant qu'on y est, je profite de la résurrection de ce fil pour pointer le site de la fondation Tau Zero, en cours de réalisation, en espérant qu'il sera alimenté en publications.
http://www.tauzero.aero/

Salut lambda,

lambda0 a écrit:
Tu peux chercher comment le problème était censé être traité pour la sonde Daedalus, mais j'ai bien l'impression qu'on ne prévoyait pas de communication tant que la sonde était en phase d'accélération.
http://www.bisbos.com/rocketscience/spacecraft/daedalus/daedalusdesign.html
http://fr.wikipedia.org/wiki/Projet_Daedalus

Si c'est vraiment un problème, on peut toujours penser à couper la propulsion de temps en temps pour permettre les communications.

Effectivement, dans Daedalus, on utilise la parabole du réacteur pour communiquer, donc forcément hors phase propulsive (la phase d'accélération cumulée des deux étages est du reste assez courte : 3-4 ans).

These
probes would be deployed at intervals from 30 to 36 years into the
flight, relaying their findings back to the ship, which would
ultimately be transmitted to Earth, using the huge engine bell as a
transmitter, powered by large on-board reactors.


En surface moteur j'ai A=155 km² avec une poussée de F de 8 Mt pour une vitesse d'éjection de v=15 000 km/s, soit un débit massique d'éjection Q = F/v = 5,2 t/s

J'obtiens une densité de jet, rho = Q/(Av) = 2,2e-12 kg/m3


Sur le confinement du plasma à ton avis est ce que je fais une grosse erreur en disant que si je réalise une compression latérale du jet (pression de confinement en B² avec B le champs magnétique) j'augmente d'autant sa pression dynamique (Bernouilli, quoi) ?

lambda0 a écrit:
Pendant qu'on y est, je profite de la résurrection de ce fil pour pointer le site de la fondation Tau Zero, en cours de réalisation, en espérant qu'il sera alimenté en publications.
http://www.tauzero.aero/

Merci, j'irais faire un tour.

a+

Petite question que je me pose...




C'est à propos du soleil de l'Arche.

La puissance produite au Moyeu est transmise à une anneau solaire
intérieur, de 1200 m de long pour 900 m de diamètre, soit une surface
lumineuse de 3,4 km². Elle est composée d’un tapis de diodes
électroluminescentes bla bla.(...) Du sol, il est vu comme un rectangle
à la verticale du ciel, de 14° de long et 11° de large, tenant dans une
main ouverte vue à bout de bras. Ce rectangle est 180 fois plus étendu
que le Soleil dans le champs du regard, pour une même puissance
lumineuse transmise. On peut donc le regarder de face sans que ce soit blessant pour les yeux.


Est ce que c'est vrai ce que j'ai mis en gras ? Une source de 165 degré
carré dans le ciel émettant la même puissance que le soleil serait elle
blessante pour le regard à votre avis ?

a+

Gilgamesh a écrit:Petite question que je me pose...




C'est à propos du soleil de l'Arche.

La puissance produite au Moyeu est transmise à une anneau solaire
intérieur, de 1200 m de long pour 900 m de diamètre, soit une surface
lumineuse de 3,4 km². Elle est composée d’un tapis de diodes
électroluminescentes bla bla.(...) Du sol, il est vu comme un rectangle
à la verticale du ciel, de 14° de long et 11° de large, tenant dans une
main ouverte vue à bout de bras. Ce rectangle est 180 fois plus étendu
que le Soleil dans le champs du regard, pour une même puissance
lumineuse transmise. On peut donc le regarder de face sans que ce soit blessant pour les yeux.


Est ce que c'est vrai ce que j'ai mis en gras ? Une source de 165 degré
carré dans le ciel émettant la même puissance que le soleil serait elle
blessante pour le regard à votre avis ?

a+

Faut voir... D'après un calcul sommaire, 14°x11° =(154°²), cela devrait faire un flux par unité d'angle solide 725 plus faible que le flux solaire par unité d'angle solide, mais l'oeil capterait tout de même la lumière sur un angle plus large que les 0,52° de diamètre apparent du disque solaire... Mais est-il vraiment nécessaire d'égaler la puissance solaire, la photosynthèse se contente de bien moins par temps couvert et/ou sous les latitudes éloignées de l'équateur...

Henri a écrit:

Gilgamesh a écrit:
a+

Faut voir... D'après un calcul sommaire, 14°x11° =(154°²), cela devrait faire un flux par unité d'angle solide 725 plus faible que le flux solaire par unité d'angle solide, mais l'oeil capterait tout de même la lumière sur un angle plus large que les 0,52° de diamètre apparent du disque solaire... Mais est-il vraiment nécessaire d'égaler la puissance solaire, la photosynthèse se contente de bien moins par temps couvert et/ou sous les latitudes éloignées de l'équateur...

Ah oui tu as raison j'ai oublié de diviser par 4 quelque part :/

Ca fait une surface 736 fois moins lumineuse par unité d'angle solide.

Mais effectivement, l'oeil reçoit tout ce qui est émis dans sa direction donc c'est éblouissant pareil...

Bon sinon pour le système complet je poste les deux paragraphes en entier :




La puissance lumineuse capable
de nourrir cet ecosystème marin et terrestre correspond à la moyenne de
l’ensoleillement terrestre au sol, de l’ordre de 400 W/m², soit une puissance
lumineuse totale de 125 GW pour éclairer les 314 km² de l’Arche.


Cette puissance produite au
Moyeu est transmise à une anneau solaire intérieur, de 1200 m de long pour 900
m de diamètre, soit une surface lumineuse de 3,4 km². Elle est composée d’un
tapis de diodes électroluminescentes dont la couleur combinée de rayonnement donne
un spectre solaire, coupée d’une partie des infrarouges. La réemission du sol
de l’Arche suffit à compléter cette partie manquante du spectre. Le rendement
de conversion des diodes est supérieur à 99% de sorte que l’anneau s’échauffe
peu. L’eau de refroidissement provient des parois comme pour celle de la
production électrique. Du sol, il est vu
comme un rectangle à la verticale du ciel, tenant dans une main ouverte vue à
bout de bras. Il est 740 fois plus étendu que le Soleil dans le champs du
regard, pour une même puissance lumineuse transmise. On peut donc le regarder
de face sans être trop ébloui.





Chaque diode, d’un diamètre de
10 cm est placée dans le fond d’un manchon métallique motorisé, aux parois ultra
réflechissantes et de hauteur variable. En sortant le tube à l’aide d’un
minuscule moteur, on ressere la taille de la tache lumineuse faite au sol. A
minimum, la surface de cette tache n’éxède pas celle d’un hexagone
[unité flottante au sol, largeur : 960 m]. Toutefois
la puissance reçue est alors restreinte. On peut ainsi faire varier
l’insolation de place en place à volonté. Pour bénéficier d’une pleine
insolation (1 kW/m²) il faut voir l’ensemble de l’anneau solaire. Le cycle de
commande appliqué aux manchons de diodes permet de mimer approximativement,
pour chaque type de région climatique, le cycle de variation de la puissance
reçue au sol en fonction de la hauteur
du Soleil, sur Terre.






Je pense que ça tient la route ?

a+

Gilgamesh a écrit:
...
Ce rectangle est 180 fois plus étendu
que le Soleil dans le champs du regard, pour une même puissance
lumineuse transmise. On peut donc le regarder de face sans que ce soit blessant pour les yeux.

Ce n'est pas une question de puissance ni d'intensité (flux par angle solide) mais de luminance, flux émis par unité d'angle solide et par unité de surface apparente de la source. L'oeil est sensible à la luminance des surfaces (tant que le diamètre apparent de la source est supérieur à la résolution de l'oeil).
Pour un corps noir, la luminance ne dépend que de la température et de l'émissivité, suivant la loi de Planck, et le soleil émet suivant un spectre voisin d'un corps noir à 6000K.
Il faut comparer la luminance de ton soleil artificiel à celle du soleil : L=2e7 W/m²/sr=2e9 Cd/m²
(c'est la valeur en Cd/m² qui est significative).

A+

EDIT:
Le rendement de conversion des diodes de puissance est actuellement de l'ordre de 15%. C'est certainement améliorable, peut-être bien dans un rapport 2, mais je pense que la valeur de 99% que tu utilise est physiquement impossible. Il va te falloir un sacré radiateur pour évacuer des GW...

Ayant suivi en auditeur libre l'intégralité des développements du concept sur l'ensemble des sites où ils sont discutés, je tiens à congratuler Gilgamesh pour la masse phénoménale de travail et de savoir dont il a fait montre depuis le début de ce projet. Le seul point embêtant est l'absence d'un site centralisateur, car certaines données sur le vol plané dans l'Arche ou le plan déroulé des zones climatiques sont présentes par exemple sur Hardware.fr mais pas ici, mais je ne peux malheureusement pas proposer d'aide pour coder ou héberger un tel site.
Je voudrais juste mettre en lumière deux points :

Un intervenant nommé Brumaire a proposé sur StrangePaths l'idée intéressante d'une "Arche des Amazones" : pour résumer, l'utilisation de techniques de procréation assistée et sélection d'embryons devrait permettre à un équipage d'à peine une trentaine de femmes de se perpétuer pour la durée du voyage, soit au moins 700 ans.
Il s'agit d'une version "réaliste" de l'Arche des Embryons si souvent proposée par les détracteurs de l'Arche Interstellaire, dans le sens où les difficultés liées à l'utilisation d'utérus artificiels et d'éducateurs robotisés sont évités tandis que la continuité générationnelle et éducationnelle peut être assurée.
Les limitations du concept concernent bien sûr l'éthique mais aussi les destinations possibles : vu que l'échelle réduite d'une telle Arche des Amazones n'autorise pas forcement d'attendre la fin d'une longue terraformation, on ne pourrait viser que des planètes de type P0 (équivalentes à la Terre) ou P1 (seul un masque O2 est requis) selon la classification de Gilgamesh.
- Les quartiers d'équipage du voilier photonique décrit dans "Le vol de la Libellule" sont-ils suffisants pour assurer la survie de 30 personnes pour la durée du vol ?
- Si un biotope de type Arche est nécessaire pour seulement 30 personnes, quels sont les facteurs limitants au regard de la stratégie S1 (outre la masse) qui dicteraient la taille minimale de cette biosphère ?

Une personne a évoqué sur Hfr l'idée d'utiliser des versions non motorisées de l'Arche comme des villes orbitales, dans le cadre du développement à longue terme d'une Nation Spatiale. Plusieurs questions se posent alors :
- Est-il possible, en faisant simplement varier les tropismes qui lui sont appliqués, d'obtenir différentes tailles d'Arche-Villes à partir du même type de bouture initiale ?
- Est-il envisageable de rédémarrer la croissance de l'enveloppe d'une Arche-Ville afin de l'agrandir sans devoir en construire une deuxième à coté ?
- La conception générale du "cylindre" et du Moyeu autorise-t-elle une motorisation a posteriori d'une Arche-Ville pour la transformer en Arche Interstellaire ?

Salut, merci tout d'abord pour tes encouragements :oops:

Pr. Théodose a écrit:Ayant suivi en auditeur libre l'intégralité des développements du concept sur l'ensemble des sites où ils sont discutés, je tiens à congratuler Gilgamesh pour la masse phénoménale de travail et de savoir dont il a fait montre depuis le début de ce projet. Le seul point embêtant est l'absence d'un site centralisateur, car certaines données sur le vol plané dans l'Arche ou le plan déroulé des zones climatiques sont présentes par exemple sur Hardware.fr mais pas ici, mais je ne peux malheureusement pas proposer d'aide pour coder ou héberger un tel site.
Je voudrais juste mettre en lumière deux points :

Un intervenant nommé Brumaire a proposé sur StrangePaths l'idée intéressante d'une "Arche des Amazones" : pour résumer, l'utilisation de techniques de procréation assistée et sélection d'embryons devrait permettre à un équipage d'à peine une trentaine de femmes de se perpétuer pour la durée du voyage, soit au moins 700 ans.
Il s'agit d'une version "réaliste" de l'Arche des Embryons si souvent proposée par les détracteurs de l'Arche Interstellaire, dans le sens où les difficultés liées à l'utilisation d'utérus artificiels et d'éducateurs robotisés sont évités tandis que la continuité générationnelle et éducationnelle peut être assurée.
Les limitations du concept concernent bien sûr l'éthique mais aussi les destinations possibles : vu que l'échelle réduite d'une telle Arche des Amazones n'autorise pas forcement d'attendre la fin d'une longue terraformation, on ne pourrait viser que des planètes de type P0 (équivalentes à la Terre) ou P1 (seul un masque O2 est requis) selon la classification de Gilgamesh.
- Les quartiers d'équipage du voilier photonique décrit dans "Le vol de la Libellule" sont-ils suffisants pour assurer la survie de 30 personnes pour la durée du vol ?

Si on projette d'envoyer un nombre très restreint de personnes (une trentaine !) alors il faut en profiter pour augmenter en conséquence la vitesse du vaisseau. Trente personne pendant 7 siècles je ne crois pas cela réaliste.

Sinon j'étais d'avis que le vaisseau de Forward était vraiment petit pour un voyage sans retour, et je le suis toujours :





Si je compte bien (5 étages de 10 m de rayons) ça fait 1500 m² habitable :face:
Soit 50 m2 par personnes.

Si la durée du vol excede la période de fécondité des "amazones" (disons 20 ans), alors c'est encore moins, car il faut compter la génération d'enfants qu'il faut élever dans le vaisseau.

- Si un biotope de type Arche est nécessaire pour seulement 30 personnes, quels sont les facteurs limitants au regard de la stratégie S1 (outre la masse) qui dicteraient la taille minimale de cette biosphère ?

Il faut faire un structure en rotation mais à part ça, je ne vois pas d'effet de seuil a priori. Moins on a de surface, moins on embarque d'espèce, c'est juste une certitude.

En fait si, je vois deux concepts : soit c'est une mini-arche du type "entrepôt de germe", où on conserve sous forme cryogénique ou en atmosphère controllé tout ce qui peut se conserver sous forme de vie dormante. Soit on passe à des biotopes de formes de vie adulte en interaction et là c'est beaucoup exigeant en place et en soins à apporter.

Une personne a évoqué sur Hfr l'idée d'utiliser des versions non motorisées de l'Arche comme des villes orbitales, dans le cadre du développement à longue terme d'une Nation Spatiale. Plusieurs questions se posent alors :
- Est-il possible, en faisant simplement varier les tropismes qui lui sont appliqués, d'obtenir différentes tailles d'Arche-Villes à partir du même type de bouture initiale ?

En tout cas, c'est comme ça que j'envisage la croissance de l'Arche. Elle est habitable bien avant l'âge adulte.

Pour une structure aussi gigantesque, il faut prévoir que c'est le "polymère" d'une structure élémentaire de taille plus restreinte et reproductible "à l'infini".

S'agissant des parois le "monomère" est une boucle de torons de 2x500 m de longueur :



Il y a deux systèmes de parois, perpendiculaire l’une à l’autre : la parois cylindrique et la parois rayonnante. La parois cylindrique est la plus épaisse, c’est la semelle de l’Arche sur laquelle s’applique l’essentiel des forces de tension. Elle est formée de 10 épaisseurs de fibres superposées, de 4,50 mètre de rayon chacune (soit une épaisseur de 40 m en tenant compte qu’elles forment un empilement compact en étant disposées en quinconce). L’épaisseur de la semelle est augmentée par l’intercallation des parois rayonnantes, formant les joues du cylindre.
(...)
Le périmètre de l’Arche fait plus de 30 km. Les torons de la semelle ne sont pas d’un seul tenant sur une telle longueur. Ils s’enroulents autours d’une série de 60 peignes en carbone, perpendiculaires au périmètre de la semelle, en disposition étagée. Les torons forment des boucles fermées autours d’énormes cavaliers disposés les uns à côté des autres sur le peigne. De la sorte, leur portée ne dépasse pas 500 m, soit une longueur totale de l’ordre de 1 km, en comptant la boucle complète. On ne peut guère compter étendre au dela une fibre vivante aussi chargée en tension. Un tel cloisonnement est également d’un grand intérêt pour éviter la progression des épidémies virales, fongique, bactériennes et la prolifération des divers ravageurs qui pourraient s’attaquer au tissus vivant des parois. Mais cela ne signifie pas que l’intérieur des torons soit stérile, bien au contraire. La lumière des torons est peuplée d’une faune planctonique, de vers, de crustacés, de molusque et de poissons adaptés aux différentes conditions de salinité, de températures et de pression qui règnent en leur sein. C’est une source importante de protéines pour les archonautes. Au contact du torons et du cavalier, sur la face interne de ce dernier, une fenètre circulaire s’ouvre sur un conduit étroit qui traverse la paroi torons. C’est par ouverture qu’un humain peut s’introduire après passage d'un sas et circuler en scaphandre dans le conduit intérieur. C’est par aussi là aussi que sont introduits l’eau, les nutriments et la lumière. La fibre est éclairée par un faisceau de fibres optiques munies de diffuseurs à intervalles réguliers, tendues dans l’axe.


Au départ, les peignes sont situés les uns contre les autres, reliés par un toron qui n'a pas atteint sa taille adulte. Le diamètre est donc tout petit. Au fur et à mesure de la croissance des torons, le diamètre s'agrandit. Bon, en fait c'est un peu plus complexe que cela mais voila le principe que j'envisage.

- Est-il envisageable de rédémarrer la croissance de l'enveloppe d'une Arche-Ville afin de l'agrandir sans devoir en construire une deuxième à coté ?

Difficilement à mon avis. Une fois que les parois rayonnantes et cylindriques forment un cannevas de fibres croisés dans l'épaisseur de la semelle, la largeur est fixée. Rajouter des rangs de torons dans la largeur me semble assez accrobatique.

Mais je ne te cache pas que c'était l'idée initiale, de concevoir une structure réellement modulaire ;) .

- La conception générale du "cylindre" et du Moyeu autorise-t-elle une motorisation a posteriori d'une Arche-Ville pour la transformer en Arche Interstellaire ?

Oui, bien entendu. C'est d'ailleurs une des raisons de rassembler la production d'energie interne dans le Moyeu. Le mât central et les deux corolles (carburant et propulsive) viennent bien après. Rassembler la masse de Deutérium (et autres isotopes fusibles) va demander un temps que j'estime a priori plus long que celui nécessaire pour rassembler les éléments de l'Arche, car ces isotopes sont bien moins courants que CHON dans les petits corps et doivent faire l'objet d'une distillation isotopique.

a+

Sinon, effectivement, je n'avais pas posté l'intérieur de l'Arche ici, vu que c'est plus un forum d'astronautique, mais après tout, c'est vrai que ce fil est assez générique :) .


Désolé, la taille du schéma élargit la page, mais plus petit ce serait illisible... :|

L'intérieur de l'Arche.


Hexagones

L’Arche a une « quille liquide » c'est-à-dire que sa surface est entièrement recouverte d’un océan de 25 m de profondeur. Sur cet océans, flottent une constellation d’environ 314 plate-formes hexagonales, rigides et creuses. Dans leur plus grande largeur les hexagones font 960 m, pour une surface de 60 ha. A ces ilôts flottants se rajoutent deux bordures faisant la jointure avec les parois rayonnante de 250 m de largeur. Les « continents » occupent au total 66% de la surface totale, la surface d’eau libre les 34% restant. Chaque hexagone peut être déplacé indépendemment des autres et on peut faire varier à l’infini les différentes configuration du continent.

En fonction du chargement de l’hexagone, on peut hausser ou abaisser son niveau par rapport à celui de l’océan. Chaque hexagone est entouré d’un cordon flottant relié au cœur mobile de la plate-forme par une jupe souple et étanche. De la sorte, le niveau peut se trouver inférieur à celui de l’océan sans que la plate forme se trouve submergée.

Entre les cordons flottants de deux hexagones adjacents, on peut également tendre une jupe souple et transparente, où s’écoulent les cours d’eaux. La masse d’eau qui s’écoule est directement en flotaison sur l’eau de mer, séparée simplement de celle-ci par l’épaisseur du textile étanche, et ne pèse pas sur les plate-formes. En variant les configuration d’amarages des hexagones les uns aux autres, on fabrique un circuit fluvial dont le parcours peut être modulé à volonté.


Ballast

Depuis la surface on passe dans le monde souterrain des ballasts par des sas car le milieu est sous pression, à 2 à 3 atmosphères. Les ballasts ne sont pas fermés par le dessous, les hexagones formant comme des cloches renversées sur l’eau. Passé la surface on accède directement à une surface d’eau libre océanique, sous un haut plafond. Ce milieu souterrain est éclairé au même rythme que les parois, quand il fait nuit à la surface et il forme un milieu écologique à part. Tous les ballasts sont interconnectés de proche en proche par un réseau de conduits d’air qui permet d’en équilibrer la composition gazeuse et la pression. En ouvrant et en fermant de façon coordonnées ces conduits, on aménage la circulation d’une « onde d’altitude » qui parcoure l’Arche d’Est en Ouest et Ouest en Est. D’une amplitude d’environ 2 m cette onde reproduit les marées terrestres. Une autre onde de marée peut être générée en donnant une très légère excentricité à la rotation du cylindre de l’Arche.


Biomes

Chaque hexagone comprend une faune et une flore particulière. On les regroupe en une quinzaine de biomes subdivisé en une centaine d’écorégions qu’on reconstitue de manière approchée sur les 360 hexagones.

Pour reproduire au mieux la palette écoclimatique, on va jouer sur le niveau et la variation annuelle de l’ensoleillement, sur le rythme et le volume des précipitation, sur l’humidité et la salinité des sols et sur le peuplement végétal et faunistique.

Le but est d’entretenir le plus d’espèces les plus diverses eu égard à la taille réduite de l’Arche. L’Arche conserve en outre dans une banque cryogénique une large échantillonnage de gènes, de semences et d’embryon. Les archonautes entretiennent cette diversité en pratiquant une rotation coordonnées des espèces et en experimentant de nouvelles variations génétiques. Cela concerne particulièrement la microfaune et la microflore, et on fait varier l’extension d’une espèce en changeant localement les conditions de milieu. Au bout de ce travail, il s’agit d’entretenir la capacité à répondre à la plus grande variété de situations possibles sur des échelles de temps qui dépassent la durée de l’Arche elle-même. C’est bien quelque chose qui ressemble à un devoir mais cela rejoint par ailleurs la volonté des archonautes d’étendre leur horizon d’existence en multipliant la variété de leur environnement.


Circuit de l'eau au sol

Le biome de la forêt ombrophile est la zone principale de précipitations. L'eau de pluie ruissèle jusqu'à un grand lac émissaire. Le fond de ce lac est formé d'hexagones noyés, dont le niveau peut être ajusté. Ce lac aliment un cours d’eau principal, baptisé l’Euphrate ( [:cerveau cupra] ), qui parcourt l’Arche d’Est en Ouest. Le débit moyen est de l'ordre de 20 m3/s. Il baigne tous les écosystèmes se partageant le sol de l’Arche. Plusieurs cours d’eau de moindre importance en partent et y retournent après s’être accumulé par un phénomène de charge et de décharge controlé par la hauteur des hexagones. Aucun cours d'eau douce ne se jette dans l’océan. L’Euphrate ayant rassemblé finalement tous les flux divergeant abouti dans un lac exutoire, au sein de la zone méditerranéenne. L’eau douce et chaude est filtrée sur 6 mètres de sable communiquant avec l’interparois sous vide. Elle s’y évapore pour une part, et pour l’autre elle s’écoule vers le bas et est réinjectée dans les fibres cylindriques par une pompe haute pression.


Transports

Il n’y a pas de grandes routes dans l’Arche. Les déplacement rapides ou pondéreux sont assurés par un réseau de cables téléphériques tendus entres des pylones d’un hexagone à l’autre. Un circuit principal suit l’Euphrate sur ses deux rives et les des voies secondaires sont aménagées en épis le long de cet axe.


Ville

Il n'y a qu'un seul hexagone urbanisé, une seule ville, donc, Kaluga (nom de la petite ville où enseigna Tsiolkovski :o ) , qui est mobile comme 21 autres hexagones, les ilôts mobiles.






Les biômes terrestres.

* Arctiques et Subarctiques
o Toundra (arctique, humide) 37 écorégions
o Taïga (subarctique, humide) ou forêt boréale de conifères - 28 écorégions
* Tempérés
o Forêts tempérées conifériennes (tempéré froid, humide) - 52 ou 53 écorégions
o Forêts tempérées caducifoliées et mixtes (tempéré, humide) - 84 écorégions
o Prairies, savanes et broussailles tempérées (tempéré, semi-aride) - 45 écorégions
o Forêts, bois et broussailles méditerranéens (tempéré chaud, humide) ou forêt sclérophylle - 39 à 50 écorégions
* Tropicaux et subtropicaux
o Forêts tropicales et subtropicales conifériennes - 17 écorégions
o Forêts tropicales et subtropicales humides caducifoliées ou forêt ombrophile - 231 écorégions
o Forêts tropicales et subtropicales sèches caducifoliées ou forêt tropophile - 59 écorégions
o Prairies, savanes et broussailles tropicales et subtropicales (semi-aride) - 49 écorégions
o Mangrove (tropical - inondé) - 50 écorégions
o Prairies et savanes inondées (tropical) - 26 écorégions
* Azonaux
o Déserts et broussailles xérophytes (aride) - 99 écorégions
o Prairies et broussailles de montagnes ou pelouses alpines (tempéré à tropical - haute altitude) - 50 écorégions


=

Gilgamesh a écrit:Salut, merci tout d'abord pour tes encouragements :oops:

Pr. Théodose a écrit:Un intervenant nommé Brumaire a proposé sur StrangePaths l'idée intéressante d'une "Arche des Amazones" : pour résumer, l'utilisation de techniques de procréation assistée et sélection d'embryons devrait permettre à un équipage d'à peine une trentaine de femmes de se perpétuer pour la durée du voyage, soit au moins 700 ans.
Il s'agit d'une version "réaliste" de l'Arche des Embryons si souvent proposée par les détracteurs de l'Arche Interstellaire, dans le sens où les difficultés liées à l'utilisation d'utérus artificiels et d'éducateurs robotisés sont évités tandis que la continuité générationnelle et éducationnelle peut être assurée.
- Les quartiers d'équipage du voilier photonique décrit dans "Le vol de la Libellule" sont-ils suffisants pour assurer la survie de 30 personnes pour la durée du vol ?

......Trente personne pendant 7 siècles je ne crois pas cela réaliste.

Non pas réaliste du tout. Un accouchement ça peut saigner, ça se transforme parfois en césarienne en urgence, ça nécessite parfois une hystérectomie d'hémostase, des transfusions sanguines, un séjour en soins intensifs.....les nouveaux-nés ça peut naître prématurément, être malades, nécessiter un passage sous ventilation artificielle......rien que ça impossible de maintenir un niveau de compétence suffisant sur 7 générations avec un équipage de 30 au départ. Qui va leur apprendre leur métier (qui nécessite beaucoup de pratique pour être performant) aux gynécos et anesthésistes de la 2ème génération, ceux de la 3ème etc....? Qui va entretenir le matos? Fabriquer les médicaments? etc etc le tout pendant 700 ans !!

Quelle est la fréquence de ces problèmes ?
J'avais lu un article dans lequel l'auteur estimait que 95% des naissances pourraient se passer d'assistance médicale sophistiquée.

Nextstep-to-Mars a écrit:

Non pas réaliste du tout. Un accouchement ça peut saigner, ça se transforme parfois en césarienne en urgence, ça nécessite parfois une hystérectomie d'hémostase, des transfusions sanguines, un séjour en soins intensifs.....les nouveaux-nés ça peut naître prématurément, être malades, nécessiter un passage sous ventilation artificielle......rien que ça impossible de maintenir un niveau de compétence suffisant sur 7 générations avec un équipage de 30 au départ. Qui va leur apprendre leur métier (qui nécessite beaucoup de pratique pour être performant) aux gynécos et anesthésistes de la 2ème génération, ceux de la 3ème etc....? Qui va entretenir le matos? Fabriquer les médicaments? etc etc le tout pendant 700 ans !!

Ça c'est le moindre des problème, je dirais. Si le problème est circonscrit à la médecine tu embarques 5 médecins par exemple sur les 30, dont 3 avec des compétences chirurgicales (je balance ça un peu au pif évidemment) et tu fais en sorte qu'il y ait toujours un staff opérationnel (pas toutes au même stade de grossesse, ce genre de truc). Et la plupart des amazones possède en plus des compétence minimale pour jouer le rôle d'assistants. Dans la génération qui suit tu forme obligatoirement de quoi leur succéder. Ce n'est pas insurmontable.

Mais plus largement ça pose le problème de la sommes des compétences génériques qu'il faut accumuler dans l'équipage. Il faut aussi des ingénieures de pointes dans différents domaines avec une connaissance précise des différents systèmes du vaisseau, des chimistes, des agronomes, des astronomes et tout ça avec un minimum de redondance. Plus un certains nombres de compétences humaines très difficile à rationaliser mais indispensable pour la cohésion du groupe. Chaque amazone devra être multicartes, avec une complémentarité judicieuse des talents pour que le groupe soit robuste.

a+