La sonde à répulsion électrostatique

[jackbauer]

Je n’avais jamais entendu parler de ce concept avant de lire cet article dans le dernier n° de science et vie (mai) ; Idée tout à fait sérieuse puisqu’un démonstrateur technologique a été lancé il y a un an à bord d’un micro-satellite (ESTCube-1, le premier satellite estonien !)

En 2015 sera testé un autre démonstrateur à bord d’un satellite finlandais

 

Il s’agit d’une sorte de voile électrique solaire, qui déploie de fins filaments de plusieurs centaines de mètres, voir plusieurs kilomètres…

Le carburant de la sonde est constitué par… les protons du vent solaire !

Les protons solaires sont de charge positive ; ils repoussent les longs filaments de la sonde, chargés positivement aussi par un canon à electron.

Par ce mécanisme, la poussée dirige la sonde à l’opposé du vent solaire, qui tourne sur elle-même pour garder ses filaments écartés

L’avantage d’une telle sonde est qu’elle n’a pas besoin d’emporter de carburant (gain de poids et donc d’argent) et qu’elle peut accélérer jusqu’à 100 km/seconde !

Gros inconvénient, elle ne peut aller que dans un seul sens (si j’ai bien compris) et elle ne peut pas freiner…

 

L’inventeur de cette sonde d’un nouveau genre imagine une mission vers Uranus ; La sonde ne mettrait que 6 ans pour atteindre la planète gazeuse (contre 15 ans pour un lancement traditionnel)

Arrivée à proximité d’Uranus, une partie de la sonde se détache pour pénétrer dans son atmosphère pendant que l’autre transmet les données.

 

[stefg1971]

Comment éjecter ces électrons ?? par effet photo-électrique ?

[Fred_76]

D'où vient l'énergie du "canon à électrons" ?

 

Sinon, petit abus de langage :

qu’elle peut accélérer jusqu’à 100 km/seconde

 

Il faut dire :

qu'elle peut accélérer jusqu'à atteindre une vitesse de 100 km/s

[jackbauer]

Je n'en sais pas plus que cet article et le schéma

 

Mais j'ai trouvé sur arXiv le papier du concepteur, Pekka Janhunnen, qui décrit la mission :

http://arxiv.org/abs/1312.6554

 

JP Lebreton collabore aussi sur le sujet ; Il est à l'origine de ce document :

http://www.planetaryprobe.org/sessionfiles/session2/presentations/10_Lebreton-E_Sail.pdf

Modifié 23 avril 2014 par jackbauer

[stefg1971]

D'où vient l'énergie du "canon à électrons" ?

 

 

oui c'était un peu le sens de ma question

[jackbauer]

Le site du projet (il y a certainement les réponses aux questions que l'on peut se poser)

http://electric-sailing.fi/

 

Donc pour le canon à électron l'énergie est fournie par des panneaux solaires (si j'ai bien saisi le sens de votre question)

 

[/url]

Modifié 23 avril 2014 par jackbauer

[bang*gib]

Deux fois moins vite que la vitesse de la terre...

C'est pour suivre.

[jackbauer]

http://www.air-cosmos.com/2014/06/06/22944-technologies-de-science-fiction-pour-missions-d-avenir

 

La Nasa vient de sélectionner douze concepts qui recevront chacun un financement d'environ 100 000 $ sur neuf mois à un an pour des études complémentaires dans le cadre de son programme Niac (NASA Innovative Advanced Concepts).

 

L'un d'entre eux concerne notre sujet :

 

«*…Enfin le centre spatial Marshall étudie la missions HERTS (Heliopause Electrostatic Rapid Transit System) basée sur un système de propulsion sans ergol utilisant la poussée électrostatique du vent solaire sur un réseau de filins conducteurs afin d'atteindre rapidement les limites du système solaire. Cette technologie est actiellement démontrée en vol par le cubesat estonien ESTCube 1, mis sur orbite par Vega en mai 2013...*»

[syncopatte]

la poussée dirige la sonde à l’opposé du vent solaire, qui tourne sur elle-même pour garder ses filaments écartés

 

C'est (surtout) ça que je ne comprends pas.

 

Patte.

[pascal_meheut]

C'est (surtout) ça que je ne comprends pas.

 

La force centrifuge ?

[syncopatte]

Certes, mais d'où vient l'énergie nécessaire pour rester déployé et résister à la poussée en tournoyant?

 

Patte.

[charpy]

la poussée est perpendiculaire au mouvement de rotation donc elle n'a pas d'effet sur la vitesse de rotation

[syncopatte]

Faut tout-de-même déployer les "baleines" non?

 

 

Patte.

[Leimury]

Certes, mais d'où vient l'énergie nécessaire pour rester déployé et résister à la poussée en tournoyant?

 

Patte.

 

Ça doit être quantique: j'y pige quedalle.

 

Soit les tentacules sont assez rigides pour encaisser la force de poussée et dans ce cas là tournoyer ne sert à rien.

Soit c'est un truc à la mode fil de débroussailleuse et la poussée ira se perdre dans la déformation du bignou.

[jackbauer]

http://www.air-cosmos.com/2014/06/06/22944-technologies-de-science-fiction-pour-missions-d-avenir

 

La Nasa vient de sélectionner douze concepts qui recevront chacun un financement d'environ 100 000 $ sur neuf mois à un an pour des études complémentaires dans le cadre de son programme Niac (NASA Innovative Advanced Concepts).

 

L'un d'entre eux concerne notre sujet :

 

«*…Enfin le centre spatial Marshall étudie la missions HERTS (Heliopause Electrostatic Rapid Transit System) basée sur un système de propulsion sans ergol utilisant la poussée électrostatique du vent solaire sur un réseau de filins conducteurs afin d'atteindre rapidement les limites du système solaire. Cette technologie est actiellement démontrée en vol par le cubesat estonien ESTCube 1, mis sur orbite par Vega en mai 2013...*»

 

Du nouveau !

http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2016/nasa-begins-testing-of-revolutionary-e-sail-technology.html

[Paul_Wi11iams]

* Ecclésiaste 1.9

 

 

Du nouveau !

http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2016/nasa-begins-testing-of-revolutionary-e-sail-technology.html

 

Si le concept est simple, ceux qui le transforment en projet réel, doivent être forts. Mettre en rotation un araignée de fil en alu sans s' s'emmêler dans les panneaux solaires et autres accessoires. commander la charge électrique sur chaque fil à tour de rôle, stabiliser un plan de rotation en biais...

 

Parions que l'intérêt n'est pas que scientifique, et qu'un réseau de stations météo aux confins du système solaire (tempêtes) pourra avoir son utilité économique jusqu'aux systèmes de distribution électriques sur terre.

 

Certes, mais d'où vient l'énergie nécessaire pour rester déployé et résister à la poussée en tournoyant?

Patte.

Ça doit être quantique: j'y pige quedalle.

 

Soit les tentacules sont assez rigides pour encaisser la force de poussée et dans ce cas là tournoyer ne sert à rien.

Soit c'est un truc à la mode fil de débroussailleuse et la poussée ira se perdre dans la déformation du bignou.

 

Comme je suggère en titre, il n'y a rien ici qu'on n'a pas vu au lycée.

suivant le peu que je viens de lire autour du sujet, je réponds donc à ces remarques de juin 2014:

 

La rigidité du "disque" est assurée par la force centrifuge dû son maintien en rotation. Une fois mis en rotation, plus d'intervention nécessaire.

 

Par rapport à la vitesse d'arrivée d'un proton, la vitesse de rotation est insignifiante. Le proton se trouve ralenti ou réfléchi. Il cède sa quantité de mouvement d'abord à un fil qui la partage ensuite avec l'ensemble de la sonde.

 

Reste que cela ne sert à rien de pousser la sonde vers le haut: il faut plutôt la faire gagner de la vitesse orbitale. Il faut donc avancer perpendiculairement au vent qui souffle du centre.

 

Il le fait à la manière d'un dériveur. Sa "quille" est le tracé de l'orbite actuel: Si, à une vitesse sonnée, on pousse un satellite au dessus de son orbite, il aura tendance à y revenir.

 

Pour orienter la voile, il faut changer son plan de rotation. Pour y arriver, on donne des "coups" comme sur les pales d'un hélicoptère. En chargeant systématiquement, un côté "latérale" de la voile on provoque un effet de précession qui le fait pencher "en avant".

 

Au bout d'un moment, les protons solaires rébondissent et sont comme une trainée derrière la sonde sur son orbite... et selon le résultant, elle monte.

Modifié 13 avril 2016 par Paul_Wi11iams