Parker Solar Probe, et après (exercice intellectuel...)?

[lambda 170]

Bonjour à vous.

 

Je me posais une petite question...

 

Serait on capable, en l'état actuel de nos connaissances, de concevoir, au moins sur papier, une sonde capable de carrément plonger au Coeur de notre Soleil, ou du moins d' arriver à traverser la photosphere couronne (merci Iblack) (1million de K ?), et aller sonder dans sa zone de convection, par exemple?

 

J'imagine que d'un point de vue théorique "realiste", on serait capable d'imaginer un design de sonde mettant en jeu un panel de technologies concevable.

Mais quid de ce que réellement on serait capable de faire en 2018- courant de ce XXI siècle dans ce domaine?

 

J'imagine, (peut-être faussement) toujours qu'il y'a une course entre les concepts établis théoriquement et l'avancement des technologies permettant de les mettre en oeuvre...).

 

Au moins d'un point de vue théorique "réaliste", d'après vous, quelles seraitent les caractéristiques générales de cette sonde, son design et principe de fonctionnement?

 

Par avance, pardonnez moi pour cette question un peu vague et naïve... A voir comme un exercice intellectuel, j'espère pas trop déplaisant à pratiquer...

 

A bientôt et merci pour votre patience de lecture...

 

Lambda

 

Modifié 26 septembre 2018 par lambda

[lambda 170]

Bonjour à vous.

 

Juste un petit up, pour la visibilité de ces questions...

 

Le sujet est peut-être pas très pertinent, ou à côté de la plaque, voir à déplacer/supprimer....  

 

Mais c'est juste un truc qui me turlupine depuis longtemps et je sais qu'ici il y'a de la "resource" niveau ingénierie spatiale, astronautique, physique appliquée, physique solaire, parmi vous, dans nos rangs, qui pourrait apporter de la lumière concernant ce questionnement...

 

Par avance, merci pour vos éventuels retours là dessus.

 

A bientôt.

 

Lambda

 

 

 

[Superfulgur 16 085]

Je trouve ta question intéressante…

 

Je n'y connais rigoureusement rien, mais je subodore que les ingénieurs en armement seraient capables de résoudre ton problème.

 

Quand on sait que l'électronique d'un obus de Caesar supporte des dizaines de milliers de G et que la plupart des munitions sont conçues pour pénétrer des épaisseurs délirantes avant d'exploser, on peut supposer que les contraintes en température sont connues depuis belle lurette par ces gens là.

  

Pourrait-on à partir de là imaginer un projectile solaire capable de supporter la photosphère et d'envoyer quelques secondes ou minutes des infos vers la Terre, je sais pas.

 

 

[Invité iblack]

Le 20/09/2018 à 11:39, lambda a dit :

une sonde capable de carrément plonger au Coeur de notre Soleil, ou du moins d' arriver à traverser la photosphere (1million de K ?)

 

Je n'avais pas fait attention... La photosphère c'est environ 6000K, par contre la sonde devra traverser la couronne à 2 millions de K et qui s'étend sur plusieurs millions de km.

C'est pas gagné !

 

[Superfulgur 16 085]

il y a 7 minutes, iblack a dit :

Je n'avais pas fait attention... La photosphère c'est environ 6000K, par contre la sonde devra traverser la couronne à 2 millions de K et qui s'étend sur plusieurs millions de km.

 

Voui, mais la couronne est un plasma quasiment vide, du coup chu pas sûr que ça soye vraiment une contrainte plus forte que la photosphère (elle-même un milieu essentiellement vide) 

 

Bref, à la réflexion je crois que la question passionnante de Lambda a une réponse : OUI !

 

 

[Claude PEGUET 76]

il y a 4 minutes, Superfulgur a dit :

Voui, mais la couronne est un plasma quasiment vide, du coup chu pas sûr que ça soye vraiment une contrainte plus forte que la photosphère (elle-même un milieu essentiellement vide) 

 

Bref, à la réflexion je crois que la question passionnante de Lambda a une réponse : OUI !

D'accord pour la couronne qui n'est probablement pas l'apport majeur de chaleur.

 

Mais il me semble que le souci est le facteur temps: combien de temps la sonde devrait-elle résister à un rayonnement massif avant de seulement approcher de la photosphère. Çà risque de se chiffrer en jours au minimum, non?

 

A moins de la téléporter directement au bon endroit

 

Combien de temps avait tenu la seule sonde posée sur Vénus à 500° (+ pression + corrosion, d'accord)?

 

Cordialement,

Claude

[Invité iblack]

il y a 13 minutes, Superfulgur a dit :

Voui, mais la couronne est un plasma quasiment vide, du coup chu pas sûr que ça soye vraiment une contrainte plus forte que la photosphère (elle-même un milieu essentiellement vide)

 

Est-ce à dire que je pourrais y mettre le doigt sans me brûler pour sentir d'où vient le vent solaire ?

[syncopatte 120]

Il est fort à craindre qu'une telle expérience provoque une tempête magnétique sans précédent et potentiellement la fin du monde!

 

A moins qu'il n'y ait un scientifique héroïque qui sauve l'humanité (après s'être occupé de sa fille partie rejoindre son ex-épouse et perdue en cours de route à cause des tremblements de terre, des éruptions volcaniques et des pluies de météorites)

 

J'ai vu un documentaire sérieux de ce genre (ou alors un film?) sur ma télé plasma.

Modifié 24 septembre 2018 par syncopatte

[George Black 5 773]

Il y a 5 heures, syncopatte a dit :

et perdue en cours de route à cause des tremblements de terre, des éruptions volcaniques et des pluies de météorites

 

Tout ça à cause des neutrinos hein !    

[Christophe H 6 369]

Même si la zone à 10⁶K est un gaz raréfié et donc au final chauffe peu, ça se situe à une distance"assez" faible d'un gaz assez dense à 6000 K qui rayonne grave. Vue de la sonde, on aura à la grosse un demi espace, à 6000 K et l'autre à 0K (pour faire simple).

Donc si la sonde n'est pas équipée d'un miroir d'enfer côté soleil, elle risque de faire pschitt très très très vite. Une sonde gazeuse quoi.

Vite fait mal fait, si la sonde rayonne presque toute la chaleur reçue (émissivité 0,8)  vers le cosmos, dans le cas décrit juste au dessus, le miroir d'enfer doit réfléchir 99,9995 % de tout le spectre solaire, pour rester à 300K.

 

Christophe

[lambda 170]

Bonjour à vous.

 

Tout d'abord, merci pour vos retours forts intéressants là dessus.

 

Peut-être quelques idée comme ça:

 

J'ai l'impression qu'il faut gérer en fait (globalement, cela doit-être bine plus compliqué que cela, j'imagine...):

 

* le rayonnement lumineux intense reçu par la sonde et qui échauffe celle ci.

* le bombardement, subi par la sonde, de particules présentes dans la couronne.

 

Du coup je me demandais si on ne pouvait pas s'inspirer de ce qui existe dans la nature et  imaginer une sonde ainsi:

 

* capable de générer une sorte de mini-magnetosphere capable de protéger la sonde de la plus grande partie des particules chargées constituant le plasma de la couronne, pendant sa traversée, comme pour notre Terre ?

 

* capable de supporter, lors de son "contact" direct à la surface ou règne les 6000 K, et plus si possible, ces temperatures, en utilisant des matériaux réfractaires adéquats (6000K dans l'industrie des hautes temperatures, sait on gérer cela? avec des céramiques, alliages, que sais-je? j'aurai tendance à penser oui, mais n'en suis pas sûr...)

 

* Pour supporter l'échauffement du au rayonnement lumineux direct, en effet utiliser un miroir, doublé d'un système de refroidissement maillant tout l'arrière dudit mirroir et permettant d'évacuer la chaleur résiduelle inévitablement non réfléchie. Et transporter cette chaleur à l'arrière de la sonde, dans son ombre pour l'évacuer (La sonde actuelle PSP n'utilise t'elle pas un dispositif un peu du meme genre ?? ).

 

Une combinaison de cela...

 

Juste quelques idées sans doute triviales voir naïves...

 

A +,

 

Lambda

 

 

Modifié 25 septembre 2018 par lambda

[Superfulgur 16 085]

Lambda,

 

Avec peut-être un énorme bouclier devant pendant l'approche, bouclier qui s'abrasera tranquillement avant de laisser la place au miroir…

 

Pour le champ magnétique, chaipa, j'ai peur qu'il faille une énergie démentielle pour le maintenir...

[Alain MOREAU 7 316]

Hum ! hum !

On ne sait même pas avec quoi protéger plus de quelques minutes un artefact humain pénétrant à grande vélocité dans la haute atmosphère terrestre...

Je crois me souvenir que la vitesse de libération à la surface du Soleil est supérieure à 600km/s : quoi qu'on y envoie ne pourra guère arriver au niveau de la photosphère moins vite que cela. Vu la puissance et l'autonomie dérisoires de nos moyens de propulsion, on n'a strictement aucun moyen de résister au puits gravitationnel solaire dès lors qu'on va pénétrer la couronne : la friction va désorbiter la sonde, mais ne sera pas suffisante dans ce milieu raréfié pour la ralentir : dans l'hypothèse où elle atteigne la photosphère, elle sera dotée d'une énergie cinétique 3600x supérieure à celle d'une rentrée atmosphérique bien hard à 10km/s sur Terre...

Je veux bien que le milieu de la basse couronne soit dilué, m'enfin question abrasion sauvage à cette vitesse-là !!!...

Bouclier vous dites ?

Magnétique alors, comme dans Iter ou Star Trek , car un bouclier matériel on peut carrément oublier !

Pour dissiper une telle énergie, je ne vois rigoureusement rien de technologiquement imaginable dont nous disposions, même en rêve !

Réfléchir 99,9995 % de tout le spectre solaire sur une coquille hémisphérique comme l'a estimé Christophe, pourquoi pas, mais comment maintenir cette réflectivité quasi parfaite même en X et en Gamma et malgré une abrasion dantesque à la surface de l'objet ?

Je suis incapable de faire personnellement le calcul, mais le rayonnement rétrograde par diffusion de la basse couronne est très loin d'être négligeable : donc il faut entièrement protéger la sonde par une coquille réfléchissante intégrale, et non pas seulement face au Soleil.

Une quantité démente d'énergie - juste un peu moins démente - arrivera aussi par l'arrière !

Même si cette sonde dispose d'un générateur interne d'une puissance colossale et au rendement proche de 100%, pour la refroidir, comment évacuer la chaleur résiduelle vers l'extérieur ?

Et toujours pour les mêmes raisons, si le moindre mm2 de sa surface est si parfaitement isolé de l'extérieur : comment la faire communiquer ?

Finalement, je trouverai presque moins irréaliste de désorbiter une comète pour la précipiter vers le Soleil après l'avoir équipée à profondeur suffisante de capteurs idoines et d'un émetteur surpuissant : on aurait peut-être alors une chance de capter une brève émission sur le monstrueux bruit de fond, porteuse de précieuses informations collectées in situ.

A-t-on une idée avec Soho, de la masse minimale des comètes qui atteignent la photosphère avant de s'être entièrement volatilisées ?

Vous m'avez compris : je ne suis pas sûr qu'il soit plus facile d'envoyer une sonde collecter et nous envoyer des données directement depuis la surface du Soleil que depuis un survol bien sage de Proxima Centauri...

Plus rapide oui, par contre, c'est sûr : dans le genre expédition expéditive, on ne fait pas mieux !

Modifié 25 septembre 2018 par Alain MOREAU
ortograf

[Superfulgur 16 085]

Pourtant, elle est sympa, l'idée de mission de Lambda, je trouve…

 

On pourrait pas essayer de faire faire ça à Beppi-Columbo, du coup ???

 

 

[Alain MOREAU 7 316]

Ah oui : ça ne manquerait pas de panache ! (un joli petit panache de vapeur blanche étincelante : pchhhittt !!! )

[vaufrègesI3 15 028]

 

il y a une heure, Superfulgur a dit :

On pourrait pas essayer de faire faire ça à Beppi-Columbo, du coup ???

 

il y a 51 minutes, Alain MOREAU a dit :

Ah oui : ça ne manquerait pas de panache ! (un joli petit panache de vapeur blanche étincelante : pchhhittt !!! )

 

 

Je vous prie de vous excuser platement auprès de Huitzy'  ..

[jfleouf 3 384]

Même si on arrivait a faire un bouclier super balaise, y aura pas toujours un problème pour transmettre les données ? Les capsules Apollo perdaient le contact avec le sol pendant 3 ou 4 minutes au plus fort de la rentrée, à cause d'un plasma qui se forme autour de la capsule (si je ne me trompe pas, les fusées corrigeront si je suis trop imprécis). Je vois mal comment éviter ce problème pour cette hypothétique sonde.

Ca serait quand même ballot de monter un truc super balèze qui traverse la couronne solaire mais incapable de renvoyer la moindre donnée...

 

jf

[roul 304]

Si ce n'est pas la chaleur intense, ça sera la pression qui finira la sonde.

"The temperature is 15.6 million Kelvin and the pressure is 250 billion atmospheres."

[syncopatte 120]

Aller au cœur du soleil pourrait être un bon synopsis pour un prochain film, mais faut d'abord trouver un scénario crédible pour s'approcher des spicules de surface et transmettre les mesures.

Modifié 25 septembre 2018 par syncopatte

[Christophe H 6 369]

Il y a 3 heures, Alain MOREAU a dit :

Réfléchir 99,9995 % de tout le spectre solaire sur une coquille hémisphérique comme l'a estimé Christophe, pourquoi pas, mais comment maintenir cette réflectivité quasi parfaite même en X et en Gamma et malgré une abrasion dantesque à la surface de l'objet ?

 

En effet, aujourd'hui ça n'existe pas. Au mieux, on sait faire 20 à 50 fois moins bien () sur une bande de longueur d'onde ultra étroite (genre miroir VIRGO). Donc 20 à 50 fois mieux sur tout le spectre.... C'est une mission pour Jim Phelps.

 

Les matériaux réfractaires, au maximum 4000 K, (carbone, une sorte de carbure de tantale et Hafnium), après que des liquides ou des gaz, du moins à des pressions décentes.

 

Une solution (à durée de vie limitée), c'est planqué derrière une petite montagne (astéroïde) qu'on pousse vers le soleil (ou qu'on suit), à défaut de montagne, ça peut être de la glace (une comète), mais ça tient moins longtemps. Bon Caché derrière, on ne verra pas grand chose de ce qui se passe devant. Du moins, jusqu'à disparition de l'obstacle, et là, pschitt en un éclair.

 

Christophe

 

[Alain MOREAU 7 316]

Il y a 8 heures, Christophe H a dit :

Du moins, jusqu'à disparition de l'obstacle, et là, pschitt en un éclair.

Ah !!! : c'est pas pour dire, mais je le savais !!!

Tu vois Huitzy, sans vouloir te contrarier car t'es plutôt gentil avec moi en général, mais Christophe confirme : "pschitt !!!"

Cet inspecteur Colombo, depuis qu'il s'est mis en couple avec cette Bepi, il a la fièvre, il ne pense qu'à flirter avec les hautes températures...

Son imper tout froissé n'y résistera pas : "pschitt" qu'il va faire !!! Trois petits tours, un rond de fumée et puis s'en va : volatilisé, vaporisé, éparpillé aux quatre coins de la Galaxie qu'il va se retrouver, l'ami de la pampa argentine !

Enfin, pour revenir au sujet - sérieux - de lambda au départ : c'est pas gagné avec nos technologies terrestres.

Évidemment, les militaires de la zone 51, avec leur rétro-ingénierie des technologies ET, ont peut-être déjà la solution, eux, par contre ?

[Alain MOREAU 7 316]

Ceci dit, ça me fait penser à un truc qui n'a rien à voir - une prophétie auto-réalisatrice - on va voir si ça marche :

"Je suis le diable !!!"

Edit :

Bon bah c'est raté, de la faute à Motta : il m'a évité une réputation sulfureuse en likant plus vite que son ombre sur mes conneries... Résultat j'ai sauté la case 666 !

Modifié 26 septembre 2018 par Alain MOREAU
Raté

[Superfulgur 16 085]

Il y a 16 heures, roul a dit :

Si ce n'est pas la chaleur intense, ça sera la pression qui finira la sonde.

"The temperature is 15.6 million Kelvin and the pressure is 250 billion atmospheres."

 

Raoul, les valeurs que tu donnes, ce sont celles du centre du Soleil…

La surface, elle, est quasiment "vide" et portée à 6000 degrés…

 

[lambda 170]

Bonjour à vous.

 

Merci pour tout ces apports! pfiouuuu, il y'a en effet une multitudes d'obstacles à négocier. c'est clair, mais cela reste autant de challenge (au moins intellectuels, "sur papier") à relever.... L'exercice, version "brain storming" dans tous les cas me semble sain et émulateur!

 

à défaut de pouvoir tout "résoudre" d'un bloc (en ce qui me concerne c'est forcément implicite... :D), je me permets 2 ou 3 idées...

 

- en ce qui concerne ce point là:

Peut-être pourrions imaginer un système de transmission non pas fondé sur l'usage "d'ondes radio" conventionnelles, vue en effet le bruit de fond monstrueux dans lequel baignerait la sonde, et la presence de ce plasma environnant isolant radio-électriquement la sonde (quoique, sur quelle largeur de bande ?? La fréquence de coupure dudit plasma, quelle serait-elle? cela dépendrait t'il de la composition de celui-ci, dependant elle-meme de la proximité de la sonde au soleil??...):

On pourrait imaginer la sonde capable d'émettre, en direction de la terre, un faisceau laser module, l'émission se ferait sous forme d'un cône divergent plus ou moins fermé, afin de donner un maximum de chance à une fraction au moins de la lumière émise d'atteindre la Terre en englobant celle ci dans ledit cône. Ceci afin de palier à une éventuelle difficulté de viser précisément la Terre par la sonde (si la sonde est en automatique pur, avec un environnement radio-électrique et visuel dantesque, les chances de manquer srerait très élevées, et en mode "téléguidage" de la terre, vue les difficultés de com, justement, idem...)

La fraction du faisceau reçu par la terre serait très faible, mais imaginons raisonnablement que nous soyons capable de le détecter au-dessus du bruit lumineux émis par notre étoile...

 

Et là justement, Point le plus important du système, on pourrait imaginer sélectionner la longueur d'onde du laser telle qu'elle correspondrait à une des multiples bandes d'aborption du spectre solaire (dans les raies de Fraunhoffer? par exemple).

Ansi, détecter le signal émis par la sonde se ferait en faisant de la spectro solaire classique et en observant en continu, sur Terre, une des raies d'absorption qu'on verrait "clignotter" (façon de parler) au rythme du mode de modulation choisi...

Il faudrait tenir compte des effets Doppler respectifs associé à la rotation du soleil et au mouvement relative de la sonde pour que la longueur d'onde du laser perçu sur terre en superposition de la bande d'absorption du spectre solaire soit toujours bien "callés"/synchrone.

 

En gros, voilà l'idée générale du bidule, du moins en supposant la sonde travaillant en mode "full auto" et envoyant des données dur terre.... après il y'a toutes les questions de debits d'information atteignables, etc... C'est juste le principe de base ici présenté.... Peut-être dis-je là d'énormes aneries.... J'essaie juste d'imaginer un truc "envisageable" dans un future proche, sur la base de l'état de lart actuel...

 

Et modulo le fait d'avoir rêglé la montagne de problêmes en amont que vous avez mentionné avec justesse...

 

Mais là on peut en causer sur un autre post de ce fil, sinon, ca va devenir épais à lire comme "Guerre et Paix..."

 

Merci pour votre patience de lecture

 

à+,

Lambda

 

Modifié 26 septembre 2018 par lambda

[lambda 170]

... Comme dis par Alain, et que j'avais proposé vers le début du fil, en ce qui concerne une protection envisageable de la sonde de l'exposition au vent solaire et au plasma constituant la couronne, portée à 2 millions de K , tripalement parlant, j'aurais tendance à imaginer notre petite sonde capable de générer une magnetosphere suffisante pour la soustraire au bombardement de la majorité des particules chargées énergétiques  constituant le plasma de ladite couronne.

 

Ceci dit, bien que cela soit une piste pour rêgler le problème de l'exposition à la couronne, cela ne résoud en rien le problème de l'exposition de la sonde au rayonnement lumineux direct du Soleil et à l'évacuation nécessaire de la chaler résiduelle accumulée par la sonde avec son miroir, par nature imparfaitement réfléchissant... Il faudrait imaginer des mesures additionnelles complètement dédiées à cette partie là, comme dit Christophe H...

 

 

En même temps, Alain, se dire que "c'est pas gagné", ca ne veut pas forcément dire, stricto sensu, que c'est impossible... (mode "optimiste naïf": on...)

 

Pfiouuuu....

 

à+,

Lambda

 

 

 

Modifié 26 septembre 2018 par lambda