Histoire de comprendre un peu mieux où on en est, j’ai essayé de voir quels sont les ordres de grandeurs auxquels on a à faire. Ce qui n’empêche pas de rêver….
Le calcul utilise les lois de la dynamique et le groupe des transformations de Lorentz
Mes hypothèses :
J’ai supposé qu’un vaisseau spatial format navette devrait suffire, à condition d’y installer le confort nécessaire pour un (très) long voyage.
Cette navette pesant 104 T, soyons optimistes et supposons qu’on saura la réduire à 50 T
Pour la propulsion, j’ai été très optimiste : supposons que dans ces 50 T, on sait installer un réacteur (fusion, anti matière ?) de la puissance thermique d’un EPR, soit à peu près 3,7 GW, avec son carburant. Je suppose aussi que je sais transformer avec un rendement de 1 la puissance thermique en propulsion et que la vitesse d’éjection est très proche de c (vitesse de la lumière). Petite contrainte, vu qu’il y a des humains à bord, on limitera l’accélération au décollage à 6 g (durée courte)
Les résultats :
1) Décollage à 6 g (ça pousse pas mal)
2) Au bout de 20s, on a atteint la puissance maximale et l’accélération commence à baisser. On a parcouru 11,6 km et notre vitesse est de 1,18 km/ s (mach 3,5)
3) Au bout de 13mn 50s, on a atteint la vitesse de libération de la terre, soit 11,2 km/s. On a parcouru 6000 km et l’accélération n’est plus que de 0,7 g
4) Au bout de 13 jours, on a atteint la vitesse de libération du soleil, soit 42,3 km/s. On a parcouru 308 millions de km et l’accélération n’est plus que de 0,18 g (ça se traîne!)
5) Au bout de 83 jours, nous dépassons l’orbite de Pluton, à 5 milliards de km. Notre vitesse est de 1042 km/s et l’accélération n’est plus que de 0,07 g. Les effets relativistes commencent à se faire sentir puisque notre navette a pris 300 grammes et a rétréci de 0,2mm.
6) Au bout de 96 ans, nous passons au voisinage de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche de la Terre, à 4,5 AL. Notre vitesse est de 21450 km/s et l’accélération de 0,00034 g. La navette a pris 128 kg et rétréci de 9,5 cm, dans le sens du déplacement.
7) Au bout de 19280 ans (sur terre, il s’est écoulé 2,5 millions d’années), nous arrivons au voisinage d’Andromède (M31), la grande galaxie la plus proche de la Terre. Notre vitesse est de 0,999999982c et l’accélération est nulle (presque). La navette pèse 261 000 T et ne mesure plus que 7 mm de long.
Au bout de 18 millions d’années (sur terre, il s’est déroulé 94 milliards d’années), nous avons traversé l’univers observable, en parcourant 94 milliards d’années-lumière.Et le carburant ?
Notre réacteur a fonctionné pendant 31 810 ans (temps de la navette) à 3,7 GW. Il en faudra autant pour freiner. Donc 63620 ans. Ce qui correspond à 7,42*10^21 Joules.
Si je prends le phénomène physique le plus énergétique, selon l’équation bien connue, ça correspond à l’annihilation de 41,3 T d’anti matière par 41,3 T de matière. Donc 82,6 T à rajouter au bilan de masse initial.
Restent quelques progrès à accomplir….
