Discussion:Moteur ionique

Le moteur à ions a été testé de façon poussée pour la première fois par le véhicule spatial non-habité Deep Space 1. Ce dernier a été lancé par la NASA le 24 octobre 1998. Il avait pour but premier de tester un certain nombre de nouvelles techniques astronautiques, dont le moteur à ions. À la fin de la mission, la vitesse de Deep Space 1 avait augmenté, grâce au moteur à ions, de 4,5 kilomètres par seconde, après l’usage de seulement 81,5 kilogrammes de carburant. Avec un moteur conventionnel et en utilisant autant de combustible, le véhicule aurait subi à peine un dixième de cette accélération.

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Déjà que c'est déjà moche de les envoyer se perdre au fin fond de l'espaces mais si en plus on les y envoi sans leurs électrons ils auraient peut-être tendance à revenir les prendre et, là, je crains que l'équivalent de l'énergie électrique que l'on à transformé en quantité ne soit restitué lors de l'impact de l'ion sur le véhicule. On aurait donc :

1. Une poussée due à l'accélération de l'ion tant qu'il est dans le champs électrique des grilles du moteur.
2. Dés que l'ion quitte le moteur, un champs électrique du à sa charge manquante s'établit et le freine. Le véhicule subit un freinage opposé.
3. L'ion atteint une vitesse nulle par rapport au véhicule
4. L'ion reprend de la vitesse en sens inverse : il revient vers le véhicule
5. Juste avant l'impact, toute l'énergie que l'ion à reçu lors de son accélération dans le moteur est stockée dans sa vitesse
6. Il percute le véhicule, y récupère ses électrons et là quid : La quantité de mouvement est maintenue donc le véhicule est poussé dans le bon sens. La différence entre énergie cinétique (0.5 m.v²) et la quantité de mouvement (m.v) doit se traduire par un échauffement ou par un effet de type collision cyclotronesque ?

NB : Je ne suis pas sûr de ce que j’avance. Quelqu’un peut-il me relire et corriger si nécessaire.

Faut qu'on m'explique...

"Avec les moteurs conventionnels, il faut embarquer la masse à éjecter et l’énergie pour l’éjecter. Alors qu’avec les moteurs ioniques, seule la masse à éjecter est embarquée, l’énergie de l’éjection peut être prise sur place avec des panneaux solaires ou provenir d’un générateur thermoélectrique à radio-isotope."

Habituellement, on embarque H2 et O2, ok! et de l'énergie pour les éjecter??? Et pour le moteur ionique, pas d'énergie pour ejecter les ions? Et le générateur nucléaire, c'est pour décorer? La tentative de vulgarisation me parait au mieux pas claire et au pire fausse Skiff (d) 24 novembre 2007 à 21:18 (CET)

Commentaire

Bonjour !

Si l'on veut parler de moteur fusée, il faut introduire la notion de "Masse d'appui" ("masse à éjecter" étant compréhensible, mais dire "masse d'appui" laisse bien sentir que le vaisseau spatial s'appuie sur la masse qu'il éjecte). Le gaz (neutre) éjecté n'est en rien un "carburant" : c'est un fluide "massique" et c'est tout ! Ce terme de carburant est à proscrire de cet article dans ce sens de "Masse d'appui", même avec des guillemets !

Dans les moteurs ionique et à plasma (comme dans la fusée à eau) il y a bien dissociation de la notion de masse d'appui et de la notion de carburant porteur d'énergie (ou plus modernement d'ergols). Comme la plupart des lecteurs ne font pas cette distinction et ont une conception très floue de la propulsion à réaction (Les fusées se propulsent par des flammes qui s'appuient sur l'air !), il faut la faire d'entrée, en rappelant l'expérience de la barque de Tsiolkovski (au moins par un lien).

Dans le passage :

"Les moteurs à ions, [...] produisent, par kilogramme de carburant, une énergie de propulsion supérieure à celle des moteurs de fusée conventionnels."

...que veux dire énergie de propulsion ici ? Il faut parler d'Impulsion, ou si l'on veut être plus simple "d'accroissement de vitesse", bien que cette notion prenne implicitement en compte la masse à accélérer.

Autre passage nécessitant une simplification du langage :

"et ce avec une consommation de carburant bien moindre. Le véhicule spatial peut alors emporter moins de carburant." ...que si il en emportait plus ? Je plaisante (sans malice), mais cet argumentaire pourrait être simplifié.

Autre passage :

"Les moteurs à ions étant également beaucoup plus légers, ils permettent une nouvelle économie de carburant."

Je ne pense pas qu'ils soient plus légers, à force propulsive égale, qu'une simple tuyère de Laval au bout d'un réservoir : mais ils donnent un meilleur rendement (j'y reviens plus bas)...

Le "ils permettent une nouvelle économie de carburant." reprend la problématique générale de la propulsion spatiale (j'y reviens plus bas) : il ne faut pas faire intervenir plusieurs fois le même facteur dans un bilan...

Le paragraphe :

Les moteurs de fusée conventionnels fournissent en peu de temps une accélération importante mais utilisent pour cela de grandes quantités de carburant. La réserve de carburant elle-même doit être propulsée tout autant que le véhicule spatial. Les moteurs de fusée doivent pouvoir supporter des contraintes énormes (pression, températures), ce qui les rend lourds, et qui eux-mêmes doivent être propulsés... En conséquence, le véhicule spatial doit emmener avec lui encore plus de carburant.

...n'est pas vraiment utile ici dans la mesure ou il reflète la problématique générale des véhicule spatiaux. Or les moteurs à plasma et ionique sont soumis pareillement à cette problématique et même encore plus que les moteurs thermo-chimiques puisqu'on n'est pas capable de faire décoller une fusée avec un moteur à plasma ou ionique : c'est la preuve que leur propulsion est encore plus grevée par ses "impédimentas".

"et qui eux-mêmes doivent être propulsés" est un mastic (comme on en fait tous); à corriger.

L'expression "Mais, en principe, dès que le véhicule spatial a atteint l’espace," n'est pas très rigoureuse. L'espace n'est nulle part en particulier : on y est quand on a atteint la première vitesse de libération hors de l'atmosphère dense. Être dans le vide (au dessus de l'atmosphère) n'assure en rien la satellisation (cas des vols touristiques suborbitaux). Pour être constructif, j'écrirais donc : "dès que la satellisation est acquise"...

Amicalement, Bernard de Go Mars ! — Le message qui précède, non signé, a été déposé par Bernard de Go Mars (discuter)

N'hésites pas à faire les modifications que tu juges nécessaires. Sanao (d) 27 janvier 2009 à 13:34 (CET)

Ben, ça m'embête de m'y mettre parce que j'ai pas mal de boulot et en plus je ne suis pas spécialiste de ces choses (juste spécialiste de la pédagogie des fusées). Une simple refonte superficielle apportant un peu de rigueur serait déjà un progrès.

Le manque de rigueur scientifique, en effet, entretient la méfiance à l'égard de Wikipédia et même l'entretient "facilement" puisque même si l'on n'est pas spécialiste du sujet, on peut facilement repérer les erreurs dans les unités ainsi que les erreurs de logique... Amicalement, Bernard de Go Mars (d) 28 janvier 2009 à 18:35 (CET)

Bonjour à tous. Presque 10 ans plus tard j'opère enfin dans le texte cette dissociation essentielle de la notion de "masse d'appui" et de la notion de "carburant porteur d'énergie". les États-uniens utilisent pour dire "masse d'appui" (je veux dire quand ils ne jargonnent pas en disant "fuel") le terme "working mass". C'est un progrès, mais dans une fusée, chaque gramme est utile et s'il y a un gramme qui ne travaille pas, il est débarqué immédiatement... Donc tout est "working mass" ! En français donc, on n'aura pas d'intérêt à dire "Masse travaillante" plutôt que "Masse d'Appui" : La "Masse d'Appui" travaille uniquement par le fait qu'elle est "Masse d'Inertie" : le moteur-fusée s'appuie sur cette masse d'inertie pour se propulser. L'expression Masse d'Appui est due à Tsiolkovski et elle est magnifiquement pédagogique. Bien sûr, les pros de la propulsion spatiale n'ont pas forcément besoin d'être pédagogue, donc d'utiliser ce concept de Masse d'Appui, mais Wikipédia se doit de le faire... Je rappelle ici que l'expérience fondatrice de la propulsion par réaction est celle-ci : On met deux enfants face à face, le bout de leurs chaussure se touchant. L'un des enfants (le 1) pose ses mains sur la cage toracique de l'autre. Puis, à un signal convenu d'avance (et sans attendre), les deux enfants doivent se mettre sur la pointe des pieds et l'enfant 1 doit pousser le plus vivement possible son camarade. J'ai fait un trentaine de fois cette expérience dans des classes différentes et je n'ai trouvé qu'un seul enfant pousseur capable de pousser son camarade (sans doute était-il éperdu de confiance dans les adultes qui l'entouraient, moi et le prof, car il faut évidemment qu'il y ait un adulte des deux côtés pour prévenir les accidents).

La plupart des enfants pousseurs, tant ils sont persuadés intimement des vertus de la propulsion par réaction qu'ils ont intégré dans leur esprit depuis leur plus jeune âge, soient ne poussent guère, soit utilisent des stratégies dynamiques pour anhihyler cette propulsion à réaction (mise préalable en déséquilibre, lancé d'une jame en arrière)... Bref : l'enfant pousseur a utilisé son camarade comme "Mase d'Appui". Faites cette expérience autour de vous... Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 6 décembre 2018 à 12:43 (CET)

Toujours à propos du concept de Masse d'Appui : Les moteurs ioniques emportent parfois (ou emporteront) un générateur isotopique comme source d'énergie ; le carburant en est du plutonium 238. On peut aussi imaginer que dans l'avenir, un vaisseau spatial emporte deux ergols (DiHydrogène et DiOxygène) pour alimenter une pile à combustible qui produirait l'énergie pour la propulsion ionique. Si on ne fait pas la différence entre ces carburants et la Masse d'Appui, on en viendrait à dire, en fin de vie du vaisseau : "Il reste du carburant, mais il n'y a plus de carburant". Bonjour la clarté ! Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 7 décembre 2018 à 10:55 (CET)

Ajouter GOCE dans la liste des engins equipés en moteur ionique

Tout est dans le titre. Mars 2009

Fonctionnement peu clair

"Les ions récupèrent leurs électrons juste avant de sortir du moteur, afin de maintenir la neutralité de charge du véhicule et du carburant éjecté."

Et ces électrons viennent d'ou??

--Deo$ (d) 14 juin 2010 à 14:34 (CEST)

Ce sont les électrons qu'on a enlevé aux ions lorsqu'on les a ionisés. On enlève un électron; on a donc un ion, chargé électriquement, qu'on peut accélérer. Une fois que c'est fait, on rend l'électron. Silvano (d) 10 décembre 2010 à 03:28 (CET)

Fusion entre Propulsion ionique et Moteur ionique

Discussion transférée depuis Wikipédia:Pages à fusionner
Propulsion ionique et moteur ionique traitent exactement du même sujet. Il n'y a pas d'une part une théorie physique et d'autre part une déclinaison pratique. La propulsion ionique n'est que la déclinaison de plusieurs lois physiques dans le but de réaliser un moteur ionique. L'article cible est propulsion ionique. Le gros du texte à reprendre se trouve plus du côté moteur ionique. --Pline (discuter) 10 août 2016 à 13:38 (CEST)

Contre : la réalisation pratique d'un procédé issu d'une théorie physique, c'est de la technique. Ce ne sont pas les mêmes compétences qui sont à l'œuvre et ces deux articles traitent bien de sujets différents. D'ailleurs, l'article propulsion ionique a ses équivalents dans 5 autres wikis, notamment en:Electrostatic ion thruster. Zapotek 10 août 2016 à 15:33 (CEST)

Les articles "Electrostatic ion thruster" et "Ion thruster" visent à distinguer des types de moteur ionique (=thruster) (cela fait l'objet d'une mise au point dans la page de discussion) et non à différencier une théorie physique d'une technique. --Pline (discuter) 10 août 2016 à 20:08 (CEST)

Je suis venu sur cette page à mon corps défendant (je n'ai pas de temps à perdre dans des procédures qui ne se justifient pas) après que tu ais bloqué la solution simple d'un renommage + citation des auteurs. Je te prie d'argumenter en t'appuyant sur des arguments de fond soigneusement pesés. --Pline (discuter) 11 août 2016 à 14:17 (CEST)

Pour Il s'agit du même sujet. Il faut grouper la théorie physique avec les techniques qui l'exploitent, comme le fait d'ailleurs la wiki anglaise. On ne peut scinder ce sujet que si on entre dans les détails de conception, ce qui n'est pas le cas. Borvan53 (discuter) 5 septembre 2016 à 22:04 (CEST)

J'ai rétablie la fusion reverté. Je clôture la discussion. --Nouill 25 septembre 2016 à 08:49 (CEST)

Évolutions

Il semble que SpaceX ait réussi à placer en orbite basse des satellites utilisant la propulsion ionique (voir www.starlink.com).— Le message qui précède, non signé, a été déposé par l'IP ‎165.225.76.167 (discuter), le 12 juin 2019 à 20:46

Bonjour bonjour Monsieur ou Madame l'IP (qui a oublié de signer, mais que j'ai rectifié), j'ai "survolé" le site proposé, et je n'y ai vu qu'une mention d'un essai de "mise à feu". Mais j'ai peutêtre mal vu. Si vous vous sentez suffisamment sûr de la qualité de votre source et de son contenu, n'hésitez pas à compléter vous-même, c'est ainsi que nous fonctionnons, un peu comme une galaxie de satellites . Cordialement, et Hop ! Kikuyu3 ^{Sous l'Arbre à palabres} 16 juin 2019 à 11:12 (CEST)

Bonjour, les moteurs ioniques des satellites Starlink sont utilisés uniquement pour modifier/corriger l'orbite. Cette utilisation est courante sur les satellites depuis de nombreuses années.--Pline (discuter) 16 juin 2019 à 18:01 (CEST)