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Les moteurs spaciaux : Episode 1 - Les moteurs électriques

Comment se passe un voyage spatial ? Quels types de moteurs sont utilisés dans l'espace ? Voici un petit aperçu de ce qui se fait aujourd'hui, des moteurs a venir, et des concepts futuristes.


Du point de vue propulsion, un voyage dans l'espace se déroule principalement en deux étapes. Il y a la sortie de l'atmoshère, et le déplacement dans l'espace proprement dit. Lors du vol d'une fusée dans l'atmosphère, des poussées considérables sont nécessaires pour vaincre la pesanteur. Le moteur électrique n'est alors pas en mesure de fournir de telles poussées. En revanche, dès que l'on se trouve dans l'espace, en apesanteur, le moteur électrique devient très intéressant. Il peut fonctionner quasi indéfiniment et donc, avec une faible poussée, finir par communiquer à l'engin une vitesse très élevée.
Il existe trois types principaux de moteurs électriques spatiaux à réaction : le moteur électrothermique, le moteur ionique (électrostatique) et le moteur plasmique (électromagnétique).


Le moteur électrothermique

C'est celui qui se rapproche le plus des moteurs à explosion classiques. Un fluide, porté à une température élevée par une décharge électrique, se volatilise, se détend et est évacué par une tuyère en fournissant une poussée. Le chauffage peut être effectué par un arc électrique jaillissant entre deux électrodes, mais ces dernières sont alors sujettes à une érosion intense qui limite la durée de vie du moteur. Un chauffage utilisant une résistance, bien que moins efficace, évite cet inconvénient. Le moteur électrothermique est limité à des vitesses d'éjection de l'ordre de 20 km/s.


Le moteur ionique

Dans ce type de moteur l'accélération des particules qui fournit la poussée est réalisée grâce à un champ électrique. Le fluide moteur devra donc être préalablement transformé en plasma, c'est-à-dire en mélange gazeux d'électrons chargés négativement et d'ions chargés positivement. Ce sont les ions qui seront guidés dans le parcours d'accélération jusqu'à la sortie du moteur. Un problème complexe doit toutefois être résolu : le satellite, initialement neutre, va perdre peu à peu les ions positifs. Il va donc se charger négativement. Si rien n'est fait pour l'empêcher, ces charges négatives vont interagir avec le jet réactif chargé positivement, empêchant toute poussée. C'est pourquoi on prévoit, à la sortie du moteur, un système de neutralisation du jet réactif, constitué par des émetteurs d'électrons. Ainsi, l'équilibre électrique peut être rétabli. Des vitesses d'éjection de l'ordre de dizaines, voire de centaines de kilomètres par seconde, peuvent être atteintes à la sortie d'un propulseur ionique.


Le moteur plasmique

Ce moteur utilise un autre phénomène. Dans tout conducteur en mouvement, placé dans un champ magnétique, naît un courant électrique : c'est le principe de la dynamo. Inversement, tout conducteur placé dans un champ magnétique, dans lequel circule un courant électrique, subit une force qui tend à le déplacer. Or, un plasma est un bon conducteur. Placé dans un champ magnétique et traversé par un courant, il tend à se déplacer. C'est ainsi qu'on pourra communiquer des vitesses considérables au fluide moteur, préalablement transformé en plasma. Des vitesses record d'éjection, de l'ordre de centaines de kilomètres par seconde, peuvent être obtenues.


Conclusion

Les moteurs électriques constituent donc un excellent moyen de propulsion dans l'espace, après la sortie de l'atmoshpère. Avec plus ou moins d'inconvénientd, ils permettent d'atteindre des vitesses non négligeables, et même considérables si on les couples avec l'attraction des planètes. Mais d'autres moteurs sont en cours de conception pour les décénnies a venir. Certains permettront un propulsion nucléaire, d'autre un propulsion solaire directe, ou encore d'autres concepts encore plus futuristes utilisant l'antimatière, des statoréacteurs ou des catapultes. Je développerai peut-être ceux-ci dans un prochain article.

NB : la vitesse d'éjection est la vitesse à laquelle les particules sont éjectées à la sortie du moteur.

Le serveur mySQL "master" est injoignable, aucune mise à jour, insertion ou suppression ne peut se faire.
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Re: Les moteurs spaciaux : Episode 1 - Les moteurs électriques
Posté par eole le 18/12/2004 21:43:39
il est exact qu'il existe une théorie, qui dit que seul les corps n'ayant aucune masse peuvent atteindre la vitesse de la lumiere, mais récement (enfin ya quelque mois... ou plus je sé plu) j'ai lu qu'une équipe avait pu mesurer la masse d'un photon... du coup, la lumière ne pourrait pa atteindre la vitesse de la lumière si tu me suis... encore certain bug ds toutes ces théories... de même la lumiere est variable en fonction du milieu, et elle est sensible a la gravité.... un bo bordel koi.
Re: Les moteurs spaciaux : Episode 1 - Les moteurs électriques
Posté par yotouille le 26/08/2004 20:42:27
Personne ne veut nous pondre un article sur la Magnétohydrodynamique ?
Re: Les moteurs spaciaux : Episode 1 - Les moteurs électriques
Posté par lolomalin le 20/08/2004 07:57:28
En effet dépasser la vitesse de la lumière est impossible pour de la matière ayant une masse, même infime.
Le photon lui n'en a pas d'ou sa vitesse élevée.

Concernant le moteur ionique, je citerai la sonde (européenne youpi !)Smart 1, en route pour la lune. Elle a justement pour objectif de tester ce genre de moteur qui, malgré une autonomie élevée, ne dispose que d'une poussée très faible (0.04 Newtons, me semble t'il)...
Re: Les moteurs spaciaux : Episode 1 - Les moteurs électriques
Posté par mentchef le 20/08/2004 07:57:28
mon explication à l'impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière pour un corps (la definition d'un corps c'est qui a une masse) est semblable à celle de eole je voudrais juste ajouter le concept d'inertie. La lumière est une constante qui est peut être la limite de notre monde. sachez que même si on atteint la vitesse de la lumière la lumière nous dépassera à 300000 KM\s. Dans les calcul d'einstein, aucun corps ne peut dépasser la vitesse de la lumière car sa masse va grandir au fur et à mesure qu'on l'acceléra et donc il y'aura une sorte de saturation rendant impossible le dépassement de celle ci même avec le plus gros moteur jamais existant.
En ce qui concerne la téléportation on sait teleporter un photon (composant de la lumière) grâce à une loi de la physique quantique (on sait comment pas pourquoi) dû à einstein polanski et un autre savant qui ont crée le phenoméne epr pour détruire la physique quantique mais qui est devenue une prédication dans celle ci.
cela consiste dans loi régissant la physique mais sortant d'une idée de la philosophie d'einstein (encore lui) qui voit un monde parfait disant que que tout corps ayant une action sur un autre corps subit une action de ce même corps.
On en vient àl'expérience et dans les années 80 des scientifiques ont intriqué deux photons puis les ont séparés les faisant prendre deux lasers différents mais chacun se présentant devant un miroir.A ce niveau les photons ont 50 pour cent de réfléchir dans ces miroirs et 50 autre de passer à travers. Au comble de l'étonnement son paradoxe se révéla exact et les photons s'entendait à chaque fois.pour faire la même chose mais aucun lien et une vitesse instantanée de communication. Les découlements pourla teleportation sont de l'ordre quantique jy reviendrai une prochaine fois mais une solution est la sculpture dans une matiere ayant eu contact avec une autre basé à des centaines de kilométres de nos données exact.ce n'est pas la seul.Et pour teleporter rien qu'un atome il faudrait beaucoup trop moyen à l'heure d'aujourd'hui
Re: Les moteurs spaciaux : Episode 1 - Les moteurs électriques
Posté par eole le 20/08/2004 07:57:28
Di moi transporteur, nauré tu pa déja été téléporté de cette facon toi même???
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Publié le 06 juillet 2004
Modifié le 06 juillet 2004
Lu 2 776 fois

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