construction d'un vaisseau spatial de "colonisation"

[zone 51]

Un pitit problème technique à vous soumettre.

Si on opte pour une gravité artificielle par rotation, le tube qui contient l'eau et la biomasse de votre jardin d'Eden, plaque ces masses contre sa paroi interne. Une rotation suffisamment rapide, pour obtenir 1G environ sur la surface interne du tube. Sur une station orbitale, ce procédé fonctionne bien. (sur papier)

Mon souci c'est qu'on veut faire un vaisseau qui ne met pas plus de 1000 ans pour parcourir 10 années lumière. Soit 0,1 de c.

Que fait-on pendant la phase d'accélération et de décélération? On a un vecteur de 1G qui pousse au cul dans le sens rectiligne du trajet, plus un vecteur de 1G perpendiculaire via la rotation du tube.

C'est là que je coince. que fait-on de ce tube pendant les mois d'accélération et de décélération à 1G?

[cracou]

Citation

Je ne pense pas qu'il soit nécessaire de construire pour mille ans, mais il va falloir embarquer toutes les machines pour réparer et fabriquer des pièces défaillantes et les moyen de construire de nouvelles machines. Ca inclue bien sur toute une chaine informatique, des usines de collecte et de traitement des ressources trouvées dans le système solaire d'arrivée, mais aussi la fabrication des bombes si on choisit un système de type Orion.

Ca marche pas... malheureusement

Un simple processeur ou un ordi demande des composants TRES spécifiques que seule une usine dédié peut produire avec une mise de fond de plusieurs milliards de $. Ce que tu dis c'est bon pour la plomberie mais pour ce qui est du téflon pour les joints, sans grosse industrie chimique dans la vaisseau c'est foutu.

 

 

[proxima]

Le 1/21/2016à10:11, zone 51 a dit :

Un pitit problème technique à vous soumettre.

Si on opte pour une gravité artificielle par rotation, le tube qui contient l'eau et la biomasse de votre jardin d'Eden, plaque ces masses contre sa paroi interne. Une rotation suffisamment rapide, pour obtenir 1G environ sur la surface interne du tube. Sur une station orbitale, ce procédé fonctionne bien. (sur papier)

Mon souci c'est qu'on veut faire un vaisseau qui ne met pas plus de 1000 ans pour parcourir 10 années lumière. Soit 0,1 de c.

Que fait-on pendant la phase d'accélération et de décélération? On a un vecteur de 1G qui pousse au cul dans le sens rectiligne du trajet, plus un vecteur de 1G perpendiculaire via la rotation du tube.

C'est là que je coince. que fait-on de ce tube pendant les mois d'accélération et de décélération à 1G?

10 années lumière en moins de 1000 ans c'est 0.01c (pas 0.1c). 

Si on pousse à 1g pendant +30jours on atteint 0.1c mais comme tu le dis, tout ce qui tourne à l'intérieur du cylindre près des parois va avoir l'impression d'être accroché à une pente de 45°. Soit il faut tout attacher, soit il faut aménager l'habitat après la fin de la poussée, et pareillement à l'arrivée si on garde une décélération à 1g. Avec une magsail qui marche pendant des mois comme engin de décélération on minimise le problème.

Reste la solution de faire des petits jardins/habitats dans des structures qui s'inclinent plus ou moins selon l'accélération et la rotation. Voir "Eziekiel's wheel" sur cette page: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/artificialgrav.php 

Soit on accepte une phase de poussée de près d'un an pour atteindre 0.1c et de vivre sur une pente modeste sur la même durée. C'est certain qu'il va falloir un soin particulier dans le dessin des surfaces d'eau. A moins de faire comme dans "Rendez-vous with Rama" et de tout congeler.

Le 1/21/2016à11:10, cracou a dit :

Ca marche pas... malheureusement

Un simple processeur ou un ordi demande des composants TRES spécifiques que seule une usine dédié peut produire avec une mise de fond de plusieurs milliards de $. Ce que tu dis c'est bon pour la plomberie mais pour ce qui est du téflon pour les joints, sans grosse industrie chimique dans la vaisseau c'est foutu.

 

 

Mmmmm... peut être. D'un autre coté on ne parle pas des mêmes usines: on n'a pas besoin d'équiper toute une planète en composants. Si on construit des composants sur le même modèle que les labos de recherche, et qu'on ne cherche pas à produire le tout dernier cri de la technologie... et si on embarque plein de pièces de rechange :-)

Sur un autre fil quelqu'un fait observer que l’électronique des sondes Voyager marche toujours avec pourtant un minimum de blindage. 

Ce que je veux dire c'est que nos industries actuelles sont l'aboutissement d'un logique de rentabilité qui pousse au gigantisme industriel et au choix de procédés peu énergivores et donc parfois très complexes. La logique industrielle dans un vaisseau de taille finalement très limité et disposant d'énormes réserves d'énergie va être très différente. Je suis conscient de la difficulté de ce segment, mais franchement je ne crois pas qu'on restera longtemps sans solutions à ce problème.

Modifié le 22 janvier 2016 par proxima

[cracou]

Regarde un peu ce dont tu as besoin pour produire une voiture : catalyseur en platine, électronique en terres rares, composants en céramique... imagine un peu ça à produire. C'est ingérable

[proxima]

il y a 16 minutes, cracou a dit :

Regarde un peu ce dont tu as besoin pour produire une voiture : catalyseur en platine, électronique en terres rares, composants en céramique... imagine un peu ça à produire. C'est ingérable

C'est sur qu'il va falloir partir avec plein de provisions ainsi que l'infra-structure pour récolter/transformer/recycler tout ça, et ne pas oublier le détail qui tue.

Maintenant personne ne peut dire comment on va produire une voiture ou un composant électronique dans 50/100 ans. Si ça se trouve les catalyseurs seront remplacés par des matériaux communs mais travaillés pour avoir une immense surface spécifique (type nano-mouse): exit le platine et le palladium et vive le nickel (On me dit dans l'oreillette que ça existe déjà!). Peut être que les composants électroniques seront fabriqués dans une chambre d'étudiants avec la nouvelle génération de nano-impression 3D. Ou bien on produira ça dans des éprouvettes avec des bactéries et des virus artificiels.

Pareil pour l'industrie chimique. Aujourd'hui on a besoin de raffineries grandes comme des villes avec une gestion problématiques des déchets. Peut être que demain un proche parent modifié du virus de la variole associé à une bactérie artificielle et des nanobots démilitarisés nous fabriqueront des fourchettes en plastique :-)

Modifié le 22 janvier 2016 par proxima

[zone 51]

Il y a 4 heures, proxima a dit :

10 années lumière en moins de 1000 ans c'est 0.01c (pas 0.1c). 

Effectivement...

J'adore cette idée de congeler le tube, ça fait un voyage 4 saisons

 

[kotai]

Avant de construire un vaisseau, une bonne base logistique serait un ascenseur spatial pour éviter de devoir construire un fusée pour chaque boulons envoyer dans l'espace......

A la place de construire un gros navire, une digitalisation de l'esprit humain et un essaim de nano machine envoyer en masse , ce ne serait pas judicieux? Les nano robots permettraient de terraformer les planètes et déjà de tout avoir sur place, ville et industrie, tout en repeuplant cette planète.

[g4lly]

Ce qui fait peur, c'est que même si on arrivait a dématérialisé un "être" ... en gros mettre sont ghost d'un coté et un corps de l'autre, il faudrait quand même des année pour expédier ce ghost à l'autre bout de l'univers ... du moins sur l'endroit pseudo accueillant le plus proche.

Sachant qu'avant ca il faut expédié la bas la machine qui va re-matérialiser le ghost... et qui elle mettra forcément beaucoup plus de temps.

[ARPA]

Il y a 13 heures, cracou a dit :

Regarde un peu ce dont tu as besoin pour produire une voiture : catalyseur en platine, électronique en terres rares, composants en céramique... imagine un peu ça à produire. C'est ingérable

Il faut peut-être changer de mode de réflexion et ce contenter de ce qui est suffisant. Pour construire une traction, il n'y a pas besoin d'électronique, de platine ou de céramique. 

Le vaisseau n'a pas besoin d'utiliser les dernières technologies en vigueur sur terre. Il faudra juste qu'en quelques siècles une fois arrivé sur place et après une très forte croissance démographique ils arrivent à rattraper leur retard. 

[2020]

il y a une heure, ARPA a dit :

Il faut peut-être changer de mode de réflexion et ce contenter de ce qui est suffisant. Pour construire une traction, il n'y a pas besoin d'électronique, de platine ou de céramique. 

Le vaisseau n'a pas besoin d'utiliser les dernières technologies en vigueur sur terre. Il faudra juste qu'en quelques siècles une fois arrivé sur place et après une très forte croissance démographique ils arrivent à rattraper leur retard. 

Oui c est certainemEnt la meilleure solution.

On fait des proges enorme en biomecanique on peut raisonnablement penser que dans quelques siecles construire des engins autoreparable comme un organisme vivant sera a notre portee!

[Shorr kan]

Dans vos vaisseaux générations n'oubliez pas d'emporter suffisamment de monde pour éviter la dégénérescence génétique. Ou à défaut, de maîtriser un génie génétique suffisamment avancé pour se prémunir de cet écueil.

Il ne s'agirait pas que les descendants errent dans le vaisseau sans savoir ce qu'ils y font, quelle est leur destination ou en encore ne sachent entretenir leur barcasse.

D'une manière générale une médecine très pointue sera nécessaire.

Modifié le 24 janvier 2016 par Shorr kan

[ARPA]

il y a une heure, Shorr kan a dit :

Dans vos vaisseaux générations n'oubliez pas d'emporter suffisamment de monde pour éviter la dégénérescence génétique. Ou à défaut, de maîtriser un génie génétique suffisamment avancé pour se prémunir de cet écueil.

Pour ça, on peut commencer avec une population bien diversifié puis avec des embryons congelés quand 2 personnes sont trop proches et veulent quand même avoir des enfants. De toute façon, dans le vaisseau, il faudra un contrôle très stricte des naissances pour éviter une surpopulation. Sur terre, il a eu des petites populations isolés sur des îles (l'île de tristan par exemple) ou même avec moins d'une centaine de colon à l'origine, il ne sont pas tous devenus débiles. Et puis dès qu'on arrive à destination, il sera possible de piocher dans la réserve d'embryon et donc de multiplier la diversité génétique de la colonie.

[cracou]

"la dégénérescence génétique"

définition ?????

[Shorr kan]

il y a une heure, cracou a dit :

"la dégénérescence génétique"

définition ?????

 

                                                                 

 

Prosaïquement et pour prendre un exemple le risque de baisse régulière de la fertilité sur la longue durée au point de rendre stérile une fraction importante de la population et menacer la perpétuation de cette dernière. C'est d'ailleurs pour ça que les programmes de préservation des dernières membres d'une espèce en protégeant une micro-population c'est un peu-beaucoup du foutage de gueule dans la grande majorité des cas et largement trop tard, ne faisant que retarder l'échéance de l'extinction.

Et non, mon inconscient n'est pas travaillé par l'eugénisme.

Modifié le 24 janvier 2016 par Shorr kan

[cracou]

sauf que ce n'est pas vrais scientifiquement...

C'est une affirmation qui ne correspond à rien. Vouloir éviter un génome pauvre car réduit est logique. Maintenant donne moi des sources sur "la dégénérescence génétique"

 

[Shorr kan]

T'a l'air de chercher la petite bête...

Sinon tu n'as jamais entendu parler de la consanguinité et ses conséquences ?

Modifié le 24 janvier 2016 par Shorr kan

[2020]

http://www.sciencesetavenir.fr/sante/cerveau-et-psy/20160125.OBS3304/video-notre-cerveau-aurait-une-capacite-de-stockage-equivalente-a-celle-du-web.html

Quand je vous dis que l avenir c est la "bio" mécanique / électronique  etc ;)

[2020]

http://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/20160125.OBS3344/le-probleme-de-vie-extraterrestre-une-courte-duree-de-vie.html

Encore un article qui défend la thèse  sur le fait que beaucoup  de planètes  ont eu des apparitions de vie. Selon les modèles  se serait même  la norme. Ceci étant  le plus dur est de stabiliser  le climat de la planète  suffisamment  longtemps  pour  permettre  son autoterraformation.

Si on suit cette logique Il y a de forte chance  que nous ne decouvrions jamais  de facon certaine a distance de trace de vie  sur une exoplanetes   ; (

[cracou]

Révélation

Sinon tu n'as jamais entendu parler de la consanguinité et ses conséquences ?

Si justement et c'est en général totalement incompris: la consanguinité n'est en aucun cas nocive. Ce qui l'est est le fait d'avoir dans la population d'origine un problème génétique récessif quelconque qui devient très présent en cas de consanguinité

[ARPA]

Il y a 2 heures, cracou a dit :

  Révéler le texte masqué

Sinon tu n'as jamais entendu parler de la consanguinité et ses conséquences ?

Si justement et c'est en général totalement incompris: la consanguinité n'est en aucun cas nocive. Ce qui l'est est le fait d'avoir dans la population d'origine un problème génétique récessif quelconque qui devient très présent en cas de consanguinité

Donc si j'ai bien compris, il suffit d'avoir une famille réunissant les meilleurs gênes de la race humaine pour que ça ne pose pas de problème ?

Il reste juste à trouver la famille d'élu... 

[zone 51]

 

Il y a 8 heures, ARPA a dit :

Donc si j'ai bien compris, il suffit d'avoir une famille réunissant les meilleurs gênes de la race humaine pour que ça ne pose pas de problème ?

Il reste juste à trouver la famille d'élu... 

Il faut taper chez Raël, ça fait 30 ans qu'ils sélectionnent le cheptel

[alpacks]

Le 26/1/2016à18:22, 2020 a dit :

http://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/20160125.OBS3344/le-probleme-de-vie-extraterrestre-une-courte-duree-de-vie.html

Encore un article qui défend la thèse  sur le fait que beaucoup  de planètes  ont eu des apparitions de vie. Selon les modèles  se serait même  la norme. Ceci étant  le plus dur est de stabiliser  le climat de la planète  suffisamment  longtemps  pour  permettre  son autoterraformation.

Si on suit cette logique Il y a de forte chance  que nous ne decouvrions jamais  de facon certaine a distance de trace de vie  sur une exoplanetes   ; (

 

 

     Les auto-terraformation par rejets chimiques d'origine biologique sont toutes aussi dangereuses et délicates pour l'ensemble du vivant d'une planète ...

 

 Les 2 épisodes de glaciation totale qu'a connue la Terre a cause de l'O² produit par les cyanobactéries en fut une démonstration évidente : Extinction de masse a cause de l'O² qui en se cumulant dans l'atmosphère a détruit le méthane qui a l'époque était le régulateur d'effet de serre a la place du CO² qui n'avait pas encore ce role géochimique ... Résultat la disparition du méthane atmosphérique provoquera une glaciation gravissime qui gèlera la planète entière jusqu'a l'équateur !!! La vie a failli disparaitre a cause du processus de terraformation lancé par les cyanobactéries qui venaient d'évoluer vers une photosynthèse produisant de l'O² ...

 

    En fait les océans a cette époque étaient très chargés en fer dissout dans l'eau de mer, fer très sensible a l'O² : Dès que du fer dissout dans l'eau rencontre un peu d'O² l'oxydation était sensible et systématique !! De ce fait, pendant quelques millions d'années ce relachement d'O² ne posait aucun problème au reste du vivant (vivant pour qui l'O² était toxique a l'époque d'ailleurs aussi !) mais il suffira de quelques millions d'années pour que l'O² relaché réagisse avec la totalité du fer marin !!! Fer marin qui au final s'est INTEGRALEMENT déposé en sédiment sur les fonds marins après avoir réagi avec l'O² : Le fer marin a rouillé en oxydes de fer divers et précipita au fond des océans ...

 

    Lorsque TOUT le fer fut consommé dans ces réactions a l'échelle de la planète, l'O² commença a se cumuler dans l'atmosphère en surface : Les microbulles d'O² produites n'étaient plus consommées par le fer puisque celui ci avait intégralement précipité en sédiments ... C'était l'arret de mort du système d'effet de serre lié au méthane atmosphérique : A partir d'une certaine concentration d'O² dans l'atmosphère + la météo produisant des éclairs :  Des auto-combustions du méthane atmosphérique allaient apparaitre et brutalement en faire baisser ses taux ... Le méthane a rapidement perdu sa capacité a réguler la chaleur solaire dans l'atmosphère par effet de serre, le point d'équilibre géo-chimique climatique fut perdu :

 

    Une glaciation massive de la planète et ce intégralement aura failli emporter l'ensemble du vivant sur Terre avec lui ...

 

  Par chance, la vie a réussi a survivre sous la calotte de glace pendant cette période, mais l'extinction totale est passée de très près !!

 

     Les terraformations géo-chimique produite par le vivant elle même, peuvent avoir un effet radical et inverse et ce très brutalement d'autant +

 

  Les gisements géants d'oxydes de fer en Australie sont le témoignage de cet épisode très délicat de l'histoire de la vie sur Terre, ces dépots datent de l'époque ou l'O² nouvellement produit par les cyanobactéries qui venaient d'évoluer vers une photosynthèse d'O² :  Et ils sont très épais, jusqu'a plusieurs centaines de mètre d'épais d'oxydes de fer sédimenté pile a cette période ou l'O² réagissait fortement avec le fer dans l'eau de mer

 

    C'est d'ailleurs après cet évênement que la vie sur Terre inventa le vivant pluricellulaire : Les cellules vivantes au contact d'un oxygène devenu riche et facilement disponible allaient pouvoir commencer a produire du collagène : Une colle chimique naturelle faite principalement d'Oxygène ... Colle indispensable pour la vie pluricellulaire pour maintenir les cellules ensemble ... D'ailleurs au départ c'était des assemblages de plusieurs individus dans le collagène : Puis de la division cellullaire dans le collagène par évolution ...

 

    Il s'agit clairement d'une terraformation chimique qui rendra ce monde favorable a la vie complexe pluricellulaire qui ne pouvait pas apparaitre sans cet O² nécessaire pour produire du collagène par les cellules ... Mais l'ensemble de la vie a failli y passer a un poil près ...

 

   C'est un panache mantellique qui finalement sauvera le vivant in-extremis 2 millions d'années après le début de la glaciation, le panache mantellique provoquera un épisode volcanique majeur pour la planète : Qui libérera rapidement des milliards de tonnes de CO² ... Une chance incroyable que ce panache mantellique remonta du manteau terrestre pile a ce moment !!!

 

   Cet épisode volcanique percera facilement les glaces malgré leur km d'épais en moyenne jusqu'a l'équateur, des quantités gargantuesques de CO² seront craché et remplacera finalement le méthane en tant que régulateur d'effet de serre !!

   En fait cet épisode de panache mantellique n'était pas tant un coup de chance que cela : A l'époque la chaleur dans le manteau terrestre était + importante qu'aujourd'hui : Le volcanisme par épisodes était beaucoup + sensible et massif : Car un manteau + chaud = du magma qui remonte beaucoup + facilement et en quantités importantes

    (qu'on se le dise bien, ni le méthane ni le CO² n'ont été un jour le gaz a effet de serre principal : C'est la vapeur d'eau qui est le véritable gaz a effet de serre de la planète Terre : Mais il faut un gaz qui régule finement un équilibre : Le CO² ou le méthane ont eu ce role de GES régulateur)

 

 

   C'est donc assez brutalement que le CO² est devenu le régulateur d'effet de serre de la planète, après un gros épisode d'épanchement volcanique qui libéra suffisamment de CO² pour qu'il prenne ce role (besoin d'au moins 10 milliards de tonnes de CO² a injecter dans l'atmsophère pour briser cette glaciation massive)

Modifié le 13 février 2016 par alpacks

[Kovy]

Le 11/01/2016 à 21:25, zx a dit :

D'après ce que j'en sais dans l'espace, tant qu'on ne subit pas de force gravitationnelle, on ne ressent rien, c'est le cas de l'ISS qui tourne autour de nous à près de 28000km/h à 370km de la terre, elle fait 16 fois le tour par jour.

cette vitesse dans un véhicule sur terre, on serait transformer en pizza extra plate.

quand on voit ce qui passe à 5G,  je ne veux pas penser à 30G

 

Tu confonds vitesse et accélération.

Peu importe que tu sois sur terre ou dans l'espace, dans un véhicule se déplaçant à vitesse constante, quelle qu'elle soit, tu ne ne ressens rien de spécial.

Modifié le 17 avril 2016 par Kovy

[Alexis]

Quelques points supplémentaires pour continuer cet intéressant sujet :

 

1. On a parlé de la métrique d'Alcubierre qui a montré que des solutions aux équations de la relativité d'Einstein existent qui permettraient un voyage à vitesse supérieure à celle de la lumière. Il "suffirait" que le vaisseau soit immobile dans une onde d'espace-temps qui elle se déplacerait à vitesse supra-luminique par rapport au reste de l'univers, et Alcubierre a décrit une onde de ce genre qui est donc théoriquement possible.

Le problème c'est que cette onde suppose une certaine quantité de masse négative. Ce dont on n'est absolument pas sûr que ce soit seulement possible - on n'a même aucune raison à ma connaissance de le penser.

Donc en l'état actuel des connaissances physiques, il faut conclure que les dialogues du type "téléporte-moi Scotty", et autres "on passe en hyperespace Chewbacca" resteront de la fiction, car a priori impossibles physiquement. Si on veut aller quelque part, eh bien il faut faire le chemin jusqu'à ce point, sans possibilité d'invoquer quelque magie que ce soit. Et à une vitesse moindre que celle de la lumière.

 

2. Au chapitre des fausses pistes, rajoutons la "propulsion" Em Drive, en fait un effet physique dont la réalité même est fortement sujette à caution, et qui quand bien même il existerait ne mettrait en jeu que des forces excessivement faibles, pas du tout adaptées à la propulsion même sur très longue durée.

 

3. Encore une fausse piste, celle du "statoréacteur interstellaire", encore appelé collecteur Bussard, l'idée consistant à collecter l'hydrogène interstellaire pour alimenter le réacteur du vaisseau, qui pourrait alors se propulser sans transporter son propre carburant, permettant une accélération en principe indéfinie. Le célèbre roman Tau Zéro de Poul Anderson décrit un voyage de ce type.

Le problème c'est qu'on s'est aperçu depuis que le collecteur alimentant le réacteur freinerait davantage le vaisseau que ce que le réacteur pourrait pousser ! Donc le concept ne fonctionne tout simplement pas. En revanche, ce phénomène peut être utilisé d'une autre manière, ce qui nous amène à une voile magnétique qui est la première bonne nouvelle pour le voyage interstellaire.

 

4. La décélération d'un vaisseau interstellaire serait possible de manière élégante au moyen d'une voile magnétique, ce qui permettrait de consacrer toute la réserve de propulsion à l'accélération. Le principe est de "s'appuyer" magnétiquement sur les particules chargées du milieu interstellaire pour freiner le vaisseau.

La technologie n'est pas encore au point, mais elle est clairement plus accessible que la plupart des autres technos nécessaires au voyage interstellaire, donc il est raisonnable de supposer qu'elle ferait partie de la solution.

 

5. La propulsion par fragment de fission, comme la propulsion par fusion pulsée (type projet Daedalus) reposent toutes deux sur le même principe de détoner des explosifs nucléaires dont les produits sont guidés magnétiquement vers l'arrière afin de contribuer à la propulsion.

La fusion pulsée est préférable d'une part parce que ses performances seraient supérieures à celle des fragments de fission - je parle de la vitesse d'éjection. Mais encore et surtout parce que les carburants potentiels - deutérium, hélium 3, etc. - sont incomparablement plus courants dans l'univers que le plutonium ou l'uranium enrichi qui pourraient alimenter un moteur à fragments de fission.

S'agissant de milliers voire peut-être de millions de tonnes de carburant... produire ou trouver autant de deutérium ou d'hélium 3 serait déjà difficile, mais pour le plutonium ou l'uranium enrichi on approcherait de l'impraticable.

 

6. Le moteur à fusion pulsée serait probablement basé sur des lasers de puissance comprimant jusqu'à détonation des petites billes de carburant. Penser au Laser Mégajoule pour le principe... sauf que le moteur devrait réaliser plusieurs centaines de détonations par seconde. Et fonctionner avec peu d'entretien pendant de nombreuses années. Et être suffisamment léger. Bref on en est encore fort loin, mais le principe serait bien la fusion par confinement inertiel qui est au cœur du Laser Mégajoule.

Quant à la vitesse d'éjection, sa valeur limite peut se calculer à partir de l'énergie de la réaction mise en jeu. Par exemple, pour la fusion deutérium - hélium 3 d'énergie 18,3 MeV pour une masse des réactifs de 3 x 938 + 2 x 939 = 4692 MeV (trois protons et deux neutrons), le facteur de Lorentz maximal des produits éjectés est égal à 4692 / (4692 - 18,3) soit 1,00392, ce qui correspond à 8,82% de la vitesse de la lumière. Mais ce n'est qu'un maximum théorique probablement hors d'atteinte technologiquement parlant.

En pratique, d'après ce que j'ai lu, 3,5% de la vitesse de la lumière sera certainement accessible, et 5% probablement. Soit 15 000 kilomètres par seconde... plus de trois mille fois plus rapide que les meilleurs moteurs fusée chimiques.

 

7. Les choix crédibles pour le carburant sont en fait peu nombreux. En effet, si de nombreuses réactions de fusion sont possibles, peu conviennent en réalité, et seules quelques unes sont moindrement accessibles. Voir par exemple le critère de Lawson dans ce tableau, qui mesure la difficulté d'ignition de la réaction de fusion : la réaction proton-bore par exemple, déjà évoquée sur ce fil, est extrêmement difficile à initier.

Les réactions crédibles sont en fait au nombre de trois :

a) Deutérium-Tritium, la plus facile à allumer, avec un produit facile à extraire de l'eau de mer (D) mais l'autre (T) produit essentiellement dans les réacteurs nucléaires, et de plus doté d'une demi-vie faible de 12,3 ans, si bien qu'au bout de 25 ans par exemple la quantité de tritium disponible aura été réduite des trois quarts. Gênant pour un voyage au long cours, sauf à imaginer une accélération concentrée sur seulement dix ans par exemple, donc un moteur d'autant plus puissant et sans doute alourdi.

b) Deutérium-Hélium 3, deuxième en terme de facilité, et avec deux produits stables à la différence du tritium. Problème : l'hélium 3 est extrêmement rare sur Terre. Il faudrait le tirer de la Lune - ce qui exigerait de traiter des quantités véritablement énormes de sol lunaire - ou encore de l'atmosphère jovienne au moyen de ballons automatisés fonctionnant pendant des années, comme le proposait par exemple le projet Daedalus. Dans les deux cas, un projet industriel absolument massif.

c) Deutérium-Deutérium, troisième en terme de facilité. Là le produit est stable et il est facile d'accès par extraction de l'eau de mer.

Impossible d'être affirmatif sur la réaction qui serait choisie, toutes ont leurs avantages et leurs inconvénients. Je parierais plutôt sur la troisième, même si elle est la plus difficile des trois à allumer, car l'avantage d'un carburant facile d'accès est proprement énorme. Mais ce n'est que mon opinion.

 

8. Bien avant un vaisseau de colonisation, il y aurait presque certainement des sondes interstellaires automatiques. En effet, les sondes seront beaucoup plus petites, ou plus précisément moins gigantesques, que les vaisseaux pour colons, et donc construites beaucoup plus tôt.

Une charge utile de 100 tonnes serait bien suffisante pour une sonde fonctionnelle, tandis que 10 000 tonnes de charge utile pour une colonisation autonome semble bien petit, peut-être trop petit. Il y aura donc au moins 2 ordres de grandeur de différence de taille, si ce n'est davantage. S'il faut être raisonnable, il s'écoulera à coup sûr des décennies, probablement des générations entre le moment où une sonde interstellaire serait envisageable, et celui où on serait prêt à construire un vaisseau de colonisation : ce temps sera mis à profit pour lancer quelques sondes vers les étoiles possédant une planète intéressante, et il sera préférable d'attendre leurs résultats avant de choisir où envoyer les vaisseaux pour colons.

Ou encore, d'un autre point de vue, un vaisseau de même taille mais avec une charge utile cent fois plus petite, c'est-à-dire aussi gros qu'un vaisseau de colonisation mais qui ne soit qu'une sonde, pourrait accélérer bien davantage qu'un vaisseau pour colons, donc arriver plus tôt. Il pourrait donc être rationnel d'envoyer d'abord un vaisseau inhabité plus rapide, et ensuite seulement un vaisseau habité lent une fois validé l'intérêt de la planète cible.

 

9. Des calculs pour fixer les idées :

a) si un vaisseau colon fait 100 000 tonnes dont 80 000 de carburant et 20 000 de masse sèche dont 10 000 de charge utile - le reste étant le moteur, les réservoirs, la protection, la voile de décélération - alors il pourra accélérer à V éjection x LN (100 000 / 20 000) soit 8% de la vitesse de la lumière. Si l'accélération dure 20 ans, le freinage 10 ans, il faudra alors compter environ 165 ans pour une étoile située à 12 années-lumière.

b) si une sonde a la même taille et si elle est constituée de trois étages avec 80 000, 8 000 puis 800 tonnes de carburant, pour une charge utile finale de 100 tonnes (deux ordres de grandeur en moins donc), alors elle pourra accélérer trois fois de 8% de la vitesse de la lumière, soit jusqu'à 24% (le calcul est un peu imprécis, il faudrait utiliser les formules relativistes, mais pour une estimation approximative ce ne sera pas nécessaire). Si l'accélération dure donc 60 ans, et le freinage 15 ans (il est plus efficace au départ quand la vitesse de déplacement est plus grande), il faudra alors compter environ 87 ans pour la même étoile à 12 années-lumière... soit deux fois moins !

Si on est capable de faire un vaisseau colon, on peut donc aussi faire une sonde environ deux fois plus rapide. Il sera vraiment raisonnable d'envoyer d'abord des sondes automatiques, et ensuite seulement le vaisseau colon.

 

10. L'IA serait un facteur majeur. Soyons réalistes, même la plus petite sonde interstellaire ne sera pas lancée avant un siècle au mieux, plus probablement plusieurs. Une technologie qui aura donc eu tout le temps d'aboutir - ou non, suivant ses limites intrinsèques - c'est bien l'intelligence artificielle. Jusqu'à un stade "Conscience artificielle" ? Et Skynet (dans Terminator) ou Omnius (dans Dune la Genèse) c'est-à-dire la conscience hostile ? Je n'y crois pas du tout, j'ai déjà expliqué pourquoi - mais je n'ai pas la référence du post sous la main.

Mais il me paraît tout à fait raisonnable d'imaginer en ce siècle, donc avant toute sonde interstellaire, des pseudo-esprits capables de résoudre des problèmes généraux et mal définis tout en faisant preuve d'initiative. On n'en est sans doute pas si loin, quand on voit les progrès de l'apprentissage autonome qui a permis les récents progrès fulgurants des ordinateurs au jeu de go.

Ces pseudo-esprits présenteraient deux avantages majeurs pour la colonisation interstellaire :

- Servir d'experts techniciens voire généralistes, permettant de diminuer grandement la population nécessaire pour reconstruire une civilisation technicienne sur la planète de destination : beaucoup des spécialités nécessaires seraient tout simplement assurées par les pseudo-esprits. Et si l'éducation de base des enfants serait bien assurée par des professeurs humains en plus des parents, les "professeurs d'université" seraient des machines

- Préparer le terrain à la colonisation humaine avec des sondes interstellaires initiales plus lourdes, transportant non seulement des instruments scientifiques mais encore des robots et machines construisant par exemple une petite industrie lourde, ou du moins cartographiant de manière active toutes les ressources de la planète, ceci pendant les cent ans ou plus entre l'arrivée de la sonde et l'arrivée du vaisseau colon

L'IA serait aussi probablement fondamentale pour la capacité d'auto-réparation que des sondes ou des vaisseaux fonctionnant cent ou deux cents ans devraient impérativement posséder.

 

11. Alors, quelle population minimale pour le vaisseau colon ?

Si l'IA présente bien le potentiel que je décris, la limite inférieure de la population du vaisseau sera déterminée par la question de viabilité génétique à long terme - c'est-à-dire pour de nombreux siècles. Les études donnent des chiffres de plusieurs milliers pour les vertébrés terrestres, en prenant tout en compte.

A première vue c'est un facteur potentiellement bloquant, car le vaisseau devrait grossir de manière démesurée pour une telle population. Et si on retient l'ordre de grandeur masse carburant = 8 x charge utile que je citais plus haut... on arrive à une quantité de carburant proprement phénoménale, qui commence à avoir l'air vraiment impraticable si l'Hélium-3 entre en jeu (mais pas si la réaction est Deutérium-Deutérium ?)

En fait, il devrait y avoir des contournements.

D'une part d'ici un siècle ou plus il est possible que la génétique appliquée permette de réparer les défauts génétiques potentiels - ceux qu'il s'agit de parer avec une grande population pour fournir des gènes "de rechange". Voire même d'introduire de la variabilité de manière artificielle qui sait ? D'autre part même avec les techniques actuelles il serait possible de congeler si ce n'est des embryons, du moins du sperme humain provenant de nombreux donneurs, de façon à assurer une diversité suffisante. D'ailleurs rien n'interdit d'imaginer un second vaisseau arrivant deux siècles après le premier, avec de nouvelles personnes amenant plus de diversité, ou même un petit vaisseau sonde... amenant son chargement de sperme congelé issu de mille ou dix mille hommes différents s'il le faut.

Je me demande s'il ne serait pas possible de limiter l'équipage à 100 personnes. Si on retient une espérance de vie de 80 ans et la cohabitation de trois générations, 100 personnes cela représente pas plus d'une quinzaine de couples par génération, ce qui est vraiment peu admettons-le. Mais si la génétique appliquée fait de bons progrès, qui sait ?

 

12. Et quelle charge utile minimale pour ce vaisseau ?

Là c'est encore plus difficile à estimer. Ces 100 personnes - et les enfants et petits-enfants qui leur succéderont - il s'agit de les nourrir de manière parfaitement autonome pendant jusqu'à 200 ans, donc avec une culture à bord et un petit élevage, il leur faut tous les moyens biologiques et techniques pour reconstituer une civilisation même basique à l'arrivée, donc des échantillons de plein de choses, plus des machines, des sources d'énergie nucléaire ou solaire, il leur faut des robots et les pseudo-esprits qui les aideront. Ils ont besoin enfin de navettes spatiales permettant d'atterrir à destination avec leur matériel essentiel. Et enfin les redondances doivent être multiples voire massives.

Quelle masse pour faire tout ça ? Difficile de l'évaluer sachant que d'ici un ou plusieurs siècles les technologies progresseront probablement beaucoup, et peut-être tout cela sera-t-il plus léger qu'on ne le penserait à première vue ?

J'ai du mal à imaginer en tout cas que ce soit moins de 100 tonnes par personne. Et il me semble que plusieurs centaines de tonnes par personne est une valeur plus probable.

D'où un minimum absolu de 10 000 tonnes de charge utile selon moi. Et ça pourrait assez facilement être plus proche de 100 000 tonnes en fait, si par exemple la population devait être en fait trois fois plus grande - nécessité génétique et/ou limitations des pseudo-esprits - et s'il fallait 300 tonnes par personne - si les technologies nécessaires ne s'allégeaient pas tant que ça.

 

13. Mais au fait... est-ce qu'on voudra vraiment lancer des vaisseaux comme ça ?

- La question de la motivation à cette entreprise fort coûteuse consistant à construire des vaisseaux interstellaires a déjà été évoquée, car les bénéfices pour les constructeurs seraient strictement nuls. Cependant il y a suffisamment d'exemples de réalisations de projets longs et coûteux de prestige, ou religieux, ou autre - pyramides d'Egypte, cathédrales, etc. - dans le passé de l'humanité pour estimer que de tels projets sont possibles, pour peu que d'autres motivations que la pure comptabilité interviennent.

- La question de la survie de l'humanité ne se pose pas sérieusement. Même un changement climatique brusqué en ce siècle ne détruirait pas l'ensemble des niches écologiques à laquelle notre espèce a su s'adapter. Et les "accidents" du type IA consciente, hostile et surpuissante, ou encore nanomachines reproductrices déchaînées ("gray goo"), ne sont probablement pas possibles, et s'ils le sont tout de même ils ne pourront guère détruire l'ensemble des hommes avant que les autres n'apprennent à s'en protéger.

- La question de la crise écologique et des ressources énergétiques que nous abordons en ce siècle se pose, mais ne saurait éteindre définitivement la civilisation technique, même dans les scénarios les plus pessimistes. Au pire du pire, on peut imaginer une sorte de nouveau Moyen Age et quelques siècles de stagnation si un effondrement était particulièrement sévère, mais cela ne ferait que décaler davantage les voyages interstellaires, sans les rendre impossibles.

===> Non, la question à poser c'est allons-nous vraiment trouver des cibles valables ?

Pour motiver un effort de colonisation interstellaire, il faudrait bien davantage qu'un équivalent distant de Mars en terme d'habitabilité, c'est-à-dire une planète qui pourrait être terraformée au prix d'un grand effort. Sinon, pourquoi ne pas terraformer notre planète voisine tout simplement, plutôt qu'une planète un million de fois plus lointaine ?

Une cible de colonisation interstellaire devrait être au strict minimum une planète où un être humain puisse vivre sans combinaison pressurisée avec un simple respirateur et où on puisse faire pousser des plantes. Et si on pouvait se passer de respirateur, et élever aussi des animaux à l'air libre... ce serait fort appréciable, et pourrait faire la différence.

La densité des systèmes stellaires au voisinage du Soleil est d'environ 1 par 300 années-lumière cube. Soit environ 45 à 50 systèmes stellaires dans un rayon de 15 années-lumière qui correspond à un voyage de 200 ans avec les paramètres du paragraphe 9 ci-dessus. Y a t-il une planète habitable là-dedans ? Vu les progrès actuels de l'astronomie, et les projets de télescopes notamment spatiaux en cours, on devrait en avoir le cœur net d'ici quelques années au mieux, quelques décennies au pire.

Si la réponse est "Non", et si elle reste la même en passant à 30 années-lumière - pour 350 à 400 systèmes stellaires tout de même - alors je ne donne pas cher des perspectives de colonisation interstellaire dans le présent millénaire.

Ce n'est pas que l'humanité ne s'aventurerait nécessairement jamais dans les étoiles... mais il y faudrait alors quelque chose qui ne peut guère être envisagé aujourd'hui.

 

[c seven]

Voilà le pitch:

Ou prend une comète de mettons... 15km de long par 7 de diamètre (ce sont souvent des patatoïdes non sphériques). Une comète ou un objet errant du nuage de Oor, peut importe.

La comète est composé de neige d'eau et de méthane avec un densité de mettons... 0,3kg par dm3 (ce sont les ordres de grandeur pour ces boules de neige sale peu tassées)

On met un réacteur nucléaire au milieu de la comète avec des excavatrice qui vont entrer dans la comète comme dans du beurre.

Au milieu de la comète la neige se sublime en vapeur d'eau au contact de la chaleur du réacteur puis, au fur et à mesure de l'augmentation de la pression au milieu de la comète: en eau.

L'eau va migrer en périphérie de la comète puis se transformer en glace au contact du vide spatial glacé.

A la fin du processus on a notre patatoïde qui a extérieurement une couche de glace de mettons... 300m  d'épaisseur, puis un océan de 700m de profondeur puis une atmosphère pressurisé à un bar qui aura été enrichi en oxygène via la décomposition d'une partie de l'eau en oxygène et en hydrogène dans nos réacteurs nucléaire.

Si on se débouille bien on peut même reformater notre comète en un beau cylindre bien profilé en guidant l'eau qui va geler en périphérie via des capillaires creusées à cet effet par les excavatrices.

On a une atmosphère (humide), de l'eau, un véritable grand lac d'eau douce grand comme le lac Leman, du méthane, de l'oxygène, de l'hydrogène, plus des matériaux issus des impureté de la "neige" qui se sont déposés au fond de "l'océan" lorsqu'il a fondu. Ces matériaux sont à exploiter.

Niveau gravité: on espère que la comète a une rotation initiale pas trop mal, sinon il faudra envisager d'accroitre sa rotation (ou alors reformater son diamètre pour avoir le bon bras de levier).

Mais c'est un bon point de départ.

 

Notre comète a une aphélie très importante (distance maxi par rapport au soleil) qui fait qu'il lui suffit d'une "pichenette" pour être éjectée du système solaire et partir sur son élan dans les espace intersidéraux.

En fait on est tombé sur un bon numéro qui a toutes les caractéristiques qui vont bien, un truc qui passe dans les parages que toutes les X millier d'années (de toute façon: qui dit grande aphélie dit période très importante quoi qu'il en soit)

Une comète de ce type https://fr.wikipedia.org/wiki/C/1992_J1_%28Spacewatch%29 dont l'aphélie est à 2,44 années lumière soit 1/4 de la distance vers proxima du centaure (on pense même qu'il puisse y avoir des interaction entre les systèmes dans certain cas de comètes extrêmes)

Partant de là il est clair qu'on n'a pas amené qu'un seul réacteur nucléaire car compte tenu de la masse du bazar: il va falloir une sacré puissance pour le bouger...

En même temps on part "lancé". Et on a de l'eau, de l'hydrogène, du deutérium, du He3 et autre à gogo à éjecter ou à fusionner.

Et enfin: compte tenu de la surface habitable du bestiau, on a toute la place qu'on veut pour construire quelques d'EPR sans déranger les voisins (et de l'eau pour les refroidir: ce n'est pas se qui manque)

Il faut juste bien calculer son coup pour se faire éjecter de l'attraction solaire dans la bonne direction si possible (et dans le bon plan d'écliptique tant qu'à faire...)

Si on arrive à une accélération linéaire de 0,05G: on atteint une vitesse de 0,1C en 700 jours! Une paille dans un tel confort aquatique... presque des vacances au bord de la mer.

Et les 300m de glace qui constituent la coque extérieur peuvent assumer n'importe quoi en terme d'érosion tout en étant le bouclier idéal contre les radiations.

De toute façon le plus dur sera de sortir du système solaire.

Une fois arrivé à destination: on décélère et on se met en orbite.

Voilà...

 

 

Modifié le 20 avril 2016 par c seven