Quels sont les nouveaux moyens de propulsion ?

[Daube]

Salut tout le monde.

Un peu de contexte:
J'ai recement decouvert sur le site de Turbo (M6) la video du reportage sur la Venturi Fetish, nouvelle voiture de sport a propulsion electrique. En bref, ca accelere comme une porsche, ca fait un bruit de demarrage de turbine ( ) et ca marche pendant 300 kms.

Alors j'ai commence a elargir le domaine, et j'ai constate qu'une moto sportive electrique etait en developpement.

J'en viens carrement a mepriser les moteurs thermiques

Alors je me pose la question, qu'en est-il actuellement dans le domaine aeronautique et spatial ?

Actuellement, la pupart des avion fonctionnent avec une (ou plusieurs) simple turbine qui brule du petrole. De meme, a mes yeux les fusees actuelles apparaissent comme de vulgaires "petards geants", incontrolables, fragiles, jetables et devant etre detruits au moindre ecart de trajectoire...

Alors, technologiquement parlant, y'a quoi de concret pour les futurs engins volants ?

[Daube]

Pour preciser un peu le sujet, en fait je voudrais savoir quels sont les alternatives aux carburants explosifs ?
Car ces carburants apparaissent surtout comme etant instables et offrant des performances limitees (pas vraiment en puissance, mais surtout en autonomie).

Alors qu'en est-il des electromagnetismes, nucleaires et tout le tsoin-tsoin ?

[shawy]

Dans le spatial il y a effectivement pas mal de variété de moyens de propulsion :
- les classiques propergols solides
- les classiques propergols liquides
- les classiques gaz/liquique sous pression
- la propulsion nucléaire (pour caricaturé en trés gros, plein de petites explosion nucléaire au cul du "vaisseau")
- la propulsion ionique (accélération de particules chargées électriquement (un gaz ionisé) ) (pas péchu, mais qui fonctionne trééééés longtemps donc au final intéressant)
- voile solaire
- ...


par contre pour l'aérien, il faut reconnaitre qu'il n'y a pas grand chose d'assez péchu de disponible.
Si l'on exclu les variantes au gaz naturel, à l'hydrogène liquide il y à la limite un moteur mécanique (donc hélice/rotor) alimenté par des batterie électriques (mais les problèmes de poids et d'autonomie semblent assez conséquent).
Donc à part certain "planeur" d'altitude avec plein de cellules photovoltaîques pour recharger les batteries, il n'y a pas grand chose .

[berkoutskaia]

Pour ce qui est des avions, je pense qu'on va continuer a bruler du kero pendant un moment. A ma connaissance, on est encore tres loin de developper des methodes de propulsion basee sur autre chose que l'energie fossile.

Pour les fusees, pareil. Les ergols ont de beaux jours devant eux

[Scrat]

Dans le spatial il y a effectivement pas mal de variété de moyens de propulsion :
- la propulsion nucléaire (pour caricaturé en trés gros, plein de petites explosion nucléaire au cul du "vaisseau")

T'es sûr de ton coup là-dessus parce que je pense pas que le vaisseau va aimer très longtemps des explosions nucléaires répétées. Je pense que ça rejoint la propulsion ionique où ton réacteur à l'U235 ou Pu239 ionise des particules avec les émissions radioactives.
Et même là, t'as le problème qu'en théorie tu ne peux pas mettre des matériaux nucléaires dans l'espace (en plus des risques au décollage... )

[bandini]

Sur l'autonomie, c'est difficile de trouver un rapport energie stockée/masse plus interessant que les hydrocarbure.
Apres pour stocker plus d'energie, faut passer au nucleaire. Le problème c'est qu'àpres, installer une chaudière nucléaire dans un avion... Faut un gros navion

[Daube]

T'es sûr de ton coup là-dessus parce que je pense pas que le vaisseau va aimer très longtemps des explosions nucléaires répétées. Je pense que ça rejoint la propulsion ionique où ton réacteur à l'U235 ou Pu239 ionise des particules avec les émissions radioactives.
Et même là, t'as le problème qu'en théorie tu ne peux pas mettre des matériaux nucléaires dans l'espace (en plus des risques au décollage... )

Tu peux detailler ? Quel est le probleme avec les materiaux radioactifs dans l'espace ?
De meme, ca marche comment la ionisation par radiations ?

[GunMan]

T'es sûr de ton coup là-dessus parce que je pense pas que le vaisseau va aimer très longtemps des explosions nucléaires répétées. Je pense que ça rejoint la propulsion ionique où ton réacteur à l'U235 ou Pu239 ionise des particules avec les émissions radioactives.
Et même là, t'as le problème qu'en théorie tu ne peux pas mettre des matériaux nucléaires dans l'espace (en plus des risques au décollage... )

Non, il me semble que c'est juste la chaleur dégagée par l'uranium qui propulse la chose. On est obligé d'utiliser un moteur classique pour le décollage, pour les retombées radioactives.

Ca vous rapelle rien ?

[Valkyrie]

y a pas la sonde New Horizons qui va être envoyé aujd qui possède de l'uranium (ou quelque chose comme ça ) pour son alimentation?

[shawy]

T'es sûr de ton coup là-dessus parce que je pense pas que le vaisseau va aimer très longtemps des explosions nucléaires répétées. Je pense que ça rejoint la propulsion ionique où ton réacteur à l'U235 ou Pu239 ionise des particules avec les émissions radioactives.
Et même là, t'as le problème qu'en théorie tu ne peux pas mettre des matériaux nucléaires dans l'espace (en plus des risques au décollage... )

en fait il y a 2 variantes du propulseur nucléaire spatiale :
- faire une série de micro-explosion : faire de recherche avec sur entre-autre le projet (~rêve de science-fiction) " Dédale " .
- utiliser la chaleur de la réaction, pour chauffer un gaz, et donc l'expulser à haute-vitesse : projet (tout à fait réel, année fin60/début70, américain) " NERVA ".

Sinon pour compléter ma précédente liste :
- propulsion par laser : un peu comme la voile solaire, mais au lieu d'utiliser le soleil comme source de photons, on utiliser un laser.

après je crois que le reste des solutions sont un peu trop science-fiction pour le moment : anti-matière, ...

[Dédale]

Au sujet du nucléaire spatial...
Il y a -en gros- deux pistes.

1° la propulsion électrique: On accélère grace à un électro-aimant des particules ionisés (voire carrément un plasma). La force de réaction propulse le vaisseau. Faible poussée mais consommation encore plus faible encore. Le réacteur nucléaire ne sert qu'à fournir du courant à l'aimant.


1° la propulsion thermique: Le réacteur chauffe de l'hydrogène à haute température qui est ensuite expulsé par une tuyère classique.

I'ONU interdit l'envoi dans l'espace de certains matériaux nucléaires: la sonde galiléo envoyée vers Jupiter était donc hors-la loi. (Elle utilisait un réacteur au plutonium qui lui fournissait son électricité, au dela de l'orbite de mars, le rayonnement solaire est trop faible pour les panneaux photovoltaiques.)

[shawy]

en théorie tu ne peux pas mettre des matériaux nucléaires dans l'espace (en plus des risques au décollage... )

en orbite terrestre ... oui
mais plus loin il n'y a pas le choix, le Soleil n'apparait vite que comme une étoile un peu plus brillante que les autres parmi un nuit noir.
Au delà de ~Mars les sondes n'utilise pas panneau solaire, mais un générateur nucléaire.

Sur les sondes Voyager c'est par exemple le machin au bout du mat à gauche avec des ailettes.



Quand au retombée à cause d'un accident ... ben oui il y en a eu notamment je ne sais plus quel truc soviétique qui s'est planté en Alaska, polluant des centaines (milliers ? ) de km²

EDIT : c'est pas l'Alaska, mais 124 000 km² du Canada par les débris de Cosmo954 en 1977, mais bon bien répartit dissipé cela ne faisait vraiment pas beaucoup de radioactivité ...

[shawy]

I'ONU interdit l'envoi dans l'espace de certains matériaux nucléaires: la sonde galiléo envoyée vers Jupiter était donc hors-la loi.

non !
extrait de Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, including the Moon and Other Celestial Bodies
"[...]
Article IV

States Parties to the Treaty undertake not to place in orbit around the earth any objects carrying nuclear weapons or any other kinds of weapons of mass destruction, install such weapons on celestial bodies, or station such weapons in outer space in any other manner.
[...]"


si l'on lit scrupuleusement, en fait , dès que ce n'est pas une arme, c'est ok, donc autour de la Terre un satellite météo au plutonium, c'est dans les règles ... mais c'est pas bien vu ...

[pipo2000]

"après je crois que le reste des solutions sont un peu trop science-fiction pour le moment "

éhéh, je craint malheuresement que la plupart de ces solutions soit trop science fiction également.... Actuellement, la façon de penser des motoristes aéro, c'est plutôt de chercher à se passer de pétrole dans les autres secteurs du transport (automobile par exemple). Car il existe pas mal d'alternatives pour les voitures mais c'ets vrai que pour les avions c'ets un autre histoire...

"la propulsion électrique: On accélère grace à un électro-aimant des particules ionisés (voire carrément un plasma). La force de réaction propulse le vaisseau. Faible poussée mais consommation encore plus faible encore. Le réacteur nucléaire ne sert qu'à fournir du courant à l'aimant. "

éhéh, et le plasma il faut bien le créer non?


pour ce qui est de l'accélération de la voiture éléctrique, il n'y a rien d'étonnant. En effet, contrairement a un moteur thermique, le moteur électrique délivre le couple voulu quelque soit la vitesse de rotation. Le seul poblème c'est la conso. Et il y a fort a parier que si tu pousses trop sur la pédale, tu ne tiendras pas tes 300km (pour info dan sle cahier des charges ocnstructeurs, il faut fair eau minimum 600km).

[DarkRedemptor]

un petit lien interressant

http://jpcolliat.free.fr/lune/nerva_1.htm

sur ce même site je suis tombé sur un proto d'avion a hydrogène, abandonné a cause de l'espace occupé par les réservoir.

[MayDay-MayDay]

En même temps on compte en tonnes le carburant brûlé par les avions.

Alors va trouver un vecteur d'énergie qui a un pouvoir calorifique inférieur volumetrique supérieur au kéro


Sinon on peut tojours utiliser la technologie derivée des fusées mais là gare à la securité vu que le carburant est extrêment explosif.

[Daube]

Donc, d'apres ce que vous dites, la seule technique de propulsion qui apparaissent un tantinet faisable pour les longs voyages, ce serait la serie de petites explosions nucleaires, c'est bien ca ?
Ca marche comment exactement ? C'est con, je sais meme pas quel est le veritable mode de fonctionnement d'une bombe atomique :P

[Daube]

De meme, en ce qui concerne le "reacteur nucleaire" embarque de la sonde mentionnee plus tot, comment ca marche, comment on cree de l'electricite avec un reacteur ?

[BlackbirdSR71]

Tiens ça m'étonne ... vous avez oubliez la MHD ....
Il y a aussi les warps, anti-matière,
l'électricité c'est par fusion dans les réacteurs nuc classique. Tu balances un neutron dans un isotope de matière fissible instable, ça éclate en deux, énergie de chaleur (quantité de matière transformer en énergie [E=mc2]).
et sa continue ainsi de suite, par réaction en chaîne avec la chaleur du chauffe l'hydrogène, qui sort par la tuyère, dans un classique, c'est de l'eau quand chauffe, refroidi par de l'eau lourde je crois du deutérium d’oxygène. Le réacteur Itere utilise de la fusion. C'est du lithium, U235, tritium, hydrogène, plutonium je ne sais plus combien, qu’on utilise pour les réacteurs a fission/fusion. Fusion, c'est tu fusionne du plasma (atome nue) d'atome léger, très chauds ce qui crée bcp d'énergie. C'est je crois du lithium, tritium et du deutérium qu’on utilise.
Dans les bombe H, c’est une bombe a fission + deutérium ou tritium ou les deux. Se sont des isotopes d’hydrogènes (mon père m’a appris ça quand j’avais 11 ans ).

EDIT: on peut aussi cogner deux masses de matiere fissile subcritique, qui deviennent alors supercritique, c'est instable, ca fait une fission.

[Moos_tachu]

C'est con, je sais meme pas quel est le veritable mode de fonctionnement d'une bombe atomique :P

Demande aux iraniens

(pyromane, moi ?)

@ Blackbird : bel effort, mais beaucoup de confusions

[Murphy'S]

ce qui est de la science-fiction aujourd'hui ne le sera peut être plus demain....allez savoir........faites un retour en arrière de 200 ans......et pensez a ce qu'on a maintenant.....si ca c'est pas de la science fiction appliquée

[BlackbirdSR71]

ah oui j'ai melangé U-235 et U-238.
Tu fissiones un noyeau et ca fait de la chaleur voila.
Tu chauffe des noyeaux avec de la chaleur et ca fait bcp d'energie ..

EDIT: ah bah non on utilise le U-235 et le U-238 j'ai une excuse, je ne suis qu'en 3eme ...

[BlackbirdSR71]

ce qui est de la science-fiction aujourd'hui ne le sera peut être plus demain....allez savoir........faites un retour en arrière de 200 ans......et pensez a ce qu'on a maintenant.....si ca c'est pas de la science fiction appliquée

fusee a moteur a explosion (quel contraste), Mirage 2000 a moteur a vapeur, moteur a incandescence de tungsten, moteur fusee a poudre a canon ...

[shawy]

Donc, d'apres ce que vous dites, la seule technique de propulsion qui apparaissent un tantinet faisable pour les longs voyages, ce serait la serie de petites explosions nucleaires, c'est bien ca ?
Ca marche comment exactement ? C'est con, je sais meme pas quel est le veritable mode de fonctionnement d'une bombe atomique :P

Le plus envisagé/prometteur est certainement la propulsion ionique

rappel : accélération de quelques particules chargés d'un gaz ionisé ]



En deuxième position, je dirais les réacteur nucléaire du type NERVA

rappel : grâce à la chaleur de la réaction nucléaire chauffage extrème de gaz, éjecté alors à trés grande vitesse



Les micro-explosion nucléaire c'est pour l'instant plus de la SF qu'autre chose

les "projets" prévoient d'ailleurs à chaque fois des systèmes d'amortissement pour éviter les chocs/vibrations dûes aux explosions nucléaire:sweatdrop





Les générateurs nucléaires pour les sondes, c'est en général un conteneur avec à l'intérieur la matière radioactive, autour un blindage afin de protéger la sonde et l'extérieur des radiation, ce "blindage" chauffe donc (puisqu'il "absorbe/bloque" les radiations), là-dessus on met des thermo-couples qui transforme la chaleur en électricité.




[Mode HS ON]
En simplifiant, hein !? ... pas taper !!

Un matériaux fissible et radioactif, par exemple de l'Uranium, a ses noyaux d'atomes qui se scindent en 2 noyaux plus petits, libérant alors de l'énergie, ainsi que des neutrons qui allant frapper d'autres noyau les casseront à leur tour etc ...
Une bombe nucléaire c'est donner l'énergie initiale, et concentrer suffisament la matière pour que la réaction s'emballe (1 noyau casse, libérant des neutrons qui casseront 3 noyau, qui casseront 9 noyau , etc...), l'énergie libérée est alors énorme en un temps trés court !...

Dans nos chères centrales nucléaires d'EDF , c'est presque pareil suaf que l'on modère la réaction pour qu'elle ne s'emballe pas. On utilise la chaleur de la réaction pour faire chauffer de l'eau, qui bouille, la vapeur d'eau sous pression fait tourner des turbine qui crée l'électricité ... on refroidit l'eau notamment en la balançant du haut des tours de refroidissement, en retombeant dans l'air elle se refroidit ... ainsi les grosses tours des centrales nucléaires se sont que d'immenses "douches", et la fumée blanche que de la vapeur d'eau.
[Mode HS OFF]

[BlackbirdSR71]

Merci pour les precisions.
En faite, il y a aussi le MHD, mais sa marche que dans les fluides (eau, gaz, plamsa,gaz/liquide ions).