Question:
Pourquoi a-t-il fallu une fusée pour décoller de la Terre, mais juste des navettes pour décoller des autres planètes?
rusk
2014-11-19 13:00:58 UTC
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Je me souviens que la gravité des deux planètes dans Interstellaire était comparable à celle de la Terre. 80% de la gravité terrestre dans le cas de la planète Mann et 130% dans le cas de la planète Miller. Alors, pourquoi a-t-il fallu une fusée pour décoller de la surface de la Terre et se rendre sur l'orbite d'Endurance, mais juste des navettes Ranger pour décoller de la planète & Mann de Miller?

Je vois une explication ici

Mais si tel est le cas, pourquoi utiliser une fusée pour décoller de la terre?

Vu la même question sur la photo Facebook il y a quelques jours.
Avait-il une réponse?
C'est un trou dans l'intrigue. Je crois que même Neil Tyson a remis cela en question dans l'un de ses messages Twitter.
_Je vois une explication ici._ Je ne vois pas.
@NGLN: Je voulais dire une explication sur les navettes Ranger, les roquettes, les atterrisseurs, leurs charges utiles, etc. Pardonnez-moi si je n'étais pas assez clair.
En remarque, la _vitesse de fuite_ n'est pertinente que pour les trajectoires `` balistiques '', c'est-à-dire si vous voulez _throw_ quelque chose hors de la terre. - Il est possible de s'échapper de la terre avec des vitesses beaucoup plus faibles. Les ascenseurs défient la gravité terrestre sans être très rapides. Imaginez maintenant un ascenseur qui monte [tout en haut dans l'espace] (http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator). S'il y a une "poussée" continue, atteindre la vitesse d'échappement n'est pas important. - Maintenant, qui sait comment fonctionnent les moteurs de ces Landers et Rangers?
Sur [scifi.se]: [Pourquoi le Ranger a-t-il été lancé depuis la Terre au sommet d'une fusée?] (Http://scifi.stackexchange.com/q/75883/10622)
Six réponses:
Napoleon Wilson
2014-11-23 20:36:15 UTC
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La même question a également été posée sur Quora, avec diverses réponses intéressantes, même s'il est difficile de dire laquelle est correcte et elles semblent toutes plausibles. Tout le monde semble cependant convenir que les Lander et Ranger sont tout à fait capables de décollages planétaires et auraient tout aussi bien pu laisser la terre sur leur posséder. Reste la question de savoir pourquoi ils ont choisi un décollage assisté par fusée pour la Terre. Les réponses les plus convaincantes dans l'univers sont:

  • Comme Victor le dit déjà dans sa réponse, ils devront peut-être transporter beaucoup plus de marchandises et de fournitures pour leur voyage initial vers Endurance en préparation de leur long voyage. Pour cela, un coup de pouce supplémentaire peut être nécessaire.
  • Ils voudront peut-être économiser du carburant , qui est clairement une ressource très précieuse. Alors pourquoi ne pas gaspiller une fusée entière sur Terre, où ils pourraient facilement en construire et en installer une et économiser le carburant pour les décollages, probablement gourmands en carburant, pour les planètes où cela est vraiment nécessaire.

Pourtant, il y a aussi une très bonne réponse hors univers mentionnée, que j'aimerais le plus (puisque j'apprécie plus l'analyse que la fan-fiction, mais c'est juste moi ;-)), même si c'est probablement être vu en relation avec les autres explications:

  • L'utilisation d'un décollage de fusée classique à plusieurs étages et toute sa représentation dans le film évoque à peu près des réminiscences du bon vieil espace missions , en particulier les missions Apollo , que nous avons vécues dans le passé. Et c'est bien l'intention, car c'est cette attitude pionnière de l'exploration spatiale que Cooper se plaint de s'être égaré dans la société pessimiste de l'humanité de «gardiens» . Et c'est cet espoir et cette inspiration que l'humanité a tirés de ces missions que le film veut rappeler avec cette représentation.

En guise d'addendum, après une discussion fructueuse, j'ai en effet réussi à rassembler un calcul de la vitesse de fuite sur la planète de Miller dans une réponse à une question connexe sur Physics.SE (similaire au calcul de jld dans sa réponse ici), donnant que la planète n'a qu'environ 96% de la vitesse de fuite de la Terre. Il est donc en effet un peu plus facile de la quitter que la Terre (et encore plus vraisemblablement pour la planète de Mann , qui suivant les contraintes calculées ne devrait avoir que plus de 64% de la densité terrestre pour être plus facile à décoller). Mais je maintiens toujours l'hypothèse ci-dessus, qu'ils auraient également pu quitter la Terre sans fusée, s'ils n'avaient pas eu la cargaison supplémentaire, les contraintes de carburant et l'obligation de nous montrer un bon vieux lancement de fusée.

Bien que je convienne que le décollage de la fusée évoque des souvenirs d'autrefois, il n'y a aucune raison de croire que c'est la seule raison pour laquelle il a été présenté. Pour un film rempli de précision scientifique, cela semble être un peu exagéré. Alors que c'était une scène amusante, c'était certainement une scène obligatoire. Il n'y avait aucun moyen pour le Ranger de les transporter avec toute leur cargaison.
@AndrewMartin Bien sûr, c'est pourquoi j'ai dit en conjonction avec les autres réponses ... Mais ok, reformulé.
@AndrewMartin Si vous annulez votre réponse et y intégrez les résultats de votre question [physics.se] (qui soutiennent en effet votre hypothèse selon laquelle le décollage est plus facile), je l'annulerais librement et supprimerais ces remarques de ma réponse (puisque, bien qu'intéressants, je les jugerais toujours non pertinents pour ma réponse de toute façon). Après tout, c'est votre question [physics.se] et cela n'aurait pas dû être pour rien, vous aviez raison sur le fait que le décollage était plus facile, mais pas sur sa relation exacte avec la densité planétaire.
Pour être honnête, je pense que la réponse @jid's couvre tout ce que j'ai fait, de manière beaucoup plus détaillée. Je pense donc que le mien est probablement mieux supprimé. Ne vous inquiétez pas pour le vote négatif, je vais simplement faire une série de votes négatifs de vos réponses :) (c'était * une blague, je le promets!)
Bien que la gravité soit un facteur cardinal pour déterminer la vitesse d'échappement, je pense que la résistance aérodynamique (ADR) est également un facteur important. On pourrait supposer que l'atmosphère terrestre est beaucoup plus dense en raison de la présence de la couche d'ozone, les autres planètes peuvent avoir une atmosphère beaucoup moins dense conduisant à beaucoup plus de RDA. Je contemple strictement sans aucun fondement et je me trompe peut-être beaucoup. Mais je voulais juste mettre en avant ce point et inviter à des critiques constructives. N'hésitez pas à signaler si je me trompe :)
-1
@NapoleanWilson: Bien qu'il y ait encore une chose qui me dérange. Comme mentionné dans le lien que j'ai donné dans la question, il existe également des navettes Lander qui peuvent transporter de lourdes charges utiles. N'auraient-ils pas pu être utilisés à la place d'une fusée?
@rusk: Je pense que la réponse hors de l'univers est logique - c'est une scène épique, un décollage merveilleux, etc. Mais c'est aussi beaucoup plus que simplement évoquer de vieux souvenirs. Il n'y avait aucun moyen qu'ils quittent la Terre sur un Ranger, avec toutes leurs fournitures. Cela n'allait tout simplement pas arriver. Ils avaient besoin de la propulsion des fusées.
@rusk Juste qu'ils (les * Landers *) étaient déjà dans l'espace. * Coop * et les autres chevauchaient un * Ranger * de la terre à * l'Endurance *. Si mauvaise planification, peut-être? Mais honnêtement, dans ce cas, je pense que vous pouvez toujours prendre l'argument de la conservation du carburant. Ce n'est pas entièrement expliqué et je suppose que toutes les explications possibles pourraient fonctionner dans une certaine mesure, même si ce n'est pas une seule pour chaque question secondaire possible.
@Cool_Coder Cela semble en effet raisonnable (même si je ne suis de loin pas un expert en physique et que j'ai déjà eu un temps difficile, mais amusant, à obtenir cette vitesse d'évasion ensemble). Mais de toute façon, je considère déjà que la considération de la vitesse d'échappement n'est pas trop pertinente pour cette question. Mais toujours merci pour les informations supplémentaires, en fait étant donné que nous savons dans une certaine mesure à quoi ressemble l'atmosphère de * Mann *, on pourrait peut-être raisonner un peu plus sur son ADR.
Il convient également de souligner qu'il y a eu des propositions concrètes pour des [avions spatiaux] à une seule étape (https://en.wikipedia.org/wiki/Spaceplane) qui utilisent un [scramjet] (http: // en. wikipedia.org/wiki/Scramjet) pour atteindre des vitesses très élevées dans l'atmosphère avant de monter en orbite, voir le [Rockwell X-30] (http://en.wikipedia.org/wiki/Rockwell_X-30) pour une conception que la NASA envisageait dans les années 1980. Et pour faire décoller un avion du sol sans piste, il existe différents types de [VTOL] (http://en.wikipedia.org/wiki/VTOL).
BTW, la page wiki indique que le Rockwell X-30 devait être capable d'utiliser son scramjet dans l'atmosphère pour atteindre une vitesse d'environ 25 fois la vitesse du son, ce qui équivaudrait à environ 8500 m / s. Ainsi, un tel engin serait déjà beaucoup plus proche de la vitesse d'évacuation nécessaire (qui est de 11200 m / s sur Terre, et jld mentionne qu'il serait d'environ 9930 m / s sur la planète Miller), avec le coup de pied supplémentaire obtenu en tirant des roquettes plutôt que d'utiliser le scramjet. Étant donné que le scramjet fonctionne en aspirant de l'air, en le chauffant et en l'expulsant à grande vitesse, il ne faut pas transporter autant de carburant.
Considérant qu'ils étaient en hypersleep / cryo stase la majeure partie du voyage, ils n'auraient pas besoin de suffisamment de fournitures pour justifier la puissance / poussée supplémentaire des fusées, qui à leur tour doivent compenser leur propre poids. Puisqu'ils ne sont arrivés que dans un Ranger nu, ce qui s'avère très petit, la réponse de Victor et votre premier point sont sans objet.
Victor Diaz
2014-11-22 01:32:18 UTC
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Voici ce que j'ai imaginé après avoir regardé le film:

Les navettes pouvaient transporter des personnes et peu (ou pas) de cargaison dans et hors de l'atmosphère d'une planète, mais une grosse fusée était nécessaire pour transporter tout le cargaison nécessaire pour le long voyage vers Saturne et dans le trou de ver.

J'ai pensé à cela au début, mais j'ai ensuite vu des explications sur les navettes Lander (comme indiqué dans le lien) qui peuvent transporter de lourdes charges utiles et auraient donc pu être utilisées à la place.
Ils étaient en hypersleep / cryostatus pendant la majeure partie du voyage. Un minimum de fournitures nécessaires. Ils n'étaient pas réveillés, mangeant, buvant, respirant, pendant 2 ans.
Jold
2014-11-24 04:40:56 UTC
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D'accord, donc plusieurs personnes ont mentionné que la densité de la planète aura un effet sur sa vitesse de fuite. C'est vrai. La masse totale de la planète est: M = (4π / 3) R³ρ, où ρ est sa densité moyenne. La vitesse d'échappement au carré est: v² = 2GM / R = (8πG / 3) R²ρ = k²R²ρ, où j'ai défini k² = 8πG / 3. On voit donc que l'équation de la vitesse d'échappement, en termes de rayon et de densité, est donnée par:

v = kR √ (ρ)

L'accélération due à la gravité est donnée par g = GM / R² = (4πG / 3) Rρ = (k² / 2) Rρ

Kip Thorne donne une estimation de la densité moyenne de la planète Miller: ~ 10 000 kg / m³, comparée à la valeur de la Terre de ~ 5 500 kg / m³. De plus, nous savons que la planète de Miller a 1,2 fois l'accélération due à la gravité sur Terre: g₂ = 1,2g₁.

R₂ = 1,2R₁ρ₁ / ρ₂

Cela nous donne un rayon de ~ 4200 km. La vitesse d'échappement peut être obtenue en la branchant dans notre première équation, ce qui nous donne une valeur de ~ 9930 m / s. Cela représente environ 90% de la vitesse de fuite de la Terre, il est donc plus facile de décoller de la planète de Miller que de la Terre, mais pas de beaucoup.

Donc, maintenant la même chose pour la planète de * Mann *. ;-)
@NapoleonWilson Je n'ai aucune information sur la taille ou la densité de Mann, donc je ne peux rien faire de très rigoureusement, mais il y a fort à parier que la vitesse de fuite est plus petite que celle de la Terre et celle de Miller.
@jld: La vitesse de fuite de la Terre n'est-elle pas de 11,2 km / s?
@rusk Désolé pour la faute de frappe, je voulais dire 9930 m / s. J'ai modifié ma réponse pour refléter cela.
C'est en fait 1,3 au lieu de 1,2. Désolé pour la confusion, mais ne change pas trop dans la pertinence de toute façon, la vitesse d'échappement est encore plus faible.
Michel Lamontagne
2014-12-04 09:04:30 UTC
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Il existe deux types de navires utilisés avec l'Endurance: le Ranger et le Lander légèrement plus grand. Si vous allez sur le site du modèle Endurance, il est indiqué que l'atterrisseur peut transporter des modules entiers d'Endurance. Ainsi, ils pourraient être utilisés pour amener n'importe quelle quantité de fournitures de la Terre. http://www.gannett-cdn.com/experiments/usatoday/2014/11/interstellar/interstellar.html

Les explications concernant le carburant / les capacités limitées ne peuvent donc pas être correctes, à moins que ...

Les trois vaisseaux Ranger, Lander et Endurance utilisent une forme de propulseur à plasma très puissant, qui doit être alimenté par un réacteur à fusion Tokomak. La fusion doit être l'une des réactions aneutroniques (pas de neutrons), sinon les navires fondraient ou nécessiteraient de gigantesques radiateurs, car les neutrons sont de la chaleur perdue dans les réactions de fusion. He3 + Lithium est un bon candidat pour la fusion aneutronique. Mais l'hélium3 est excessivement rare et extrêmement coûteux à produire. Voilà peut-être la réponse. La NASA ne peut pas se permettre de gaspiller de l'hélium3 pour le travail de routine, elle utilise donc des fusées chimiques désuètes pour lancer depuis la Terre, où les produits chimiques sont très bon marché.

Une feuille de calcul avec les chiffres: http: // bit .ly / 1vlpaVD

C'est de la spéculation à 100%.
Jano Xavier
2015-04-14 15:25:04 UTC
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En fait, la fusée a lancé DEUX Rangers ET le sous-ensemble d'amarrage entre eux alors qu'ils sont attachés au moyeu central d'Endurance. Lors de la première séquence d'amarrage, vous pouvez voir le sous-ensemble et le deuxième Ranger attaché au bas du Ranger Cooper vole.

Il est donc très probable qu'ils ne puissent pas soulever tout cela avec juste un seul Ranger volant et avait besoin des roquettes pour cette quantité de cargaison.

J'ai essayé d'ajouter une petite conclusion (que je suppose que vous vouliez en fait) pour que la réponse réponde davantage à la question réelle. Si cela ne reflète pas votre intention initiale, n'hésitez pas à la revenir. Mais dans ce cas, vous voudrez peut-être encore aborder un peu plus la question réelle dans la réponse.
feetwet
2015-07-25 19:07:21 UTC
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La meilleure réponse que j'ai vue est ici: elle recadre le film comme une conspiration des Marques (et quelques autres comme Mann) qui est involontairement déjouée par Cooper. Brand a déjà développé sa théorie anti-gravité et a équipé les navettes de moteurs anti-gravité au moment où Cooper part en mission.

Quand ils décollent de la Terre, ils utilisent une grosse fusée pour atteindre l'orbite. La planète de Miller a 1,1 fois la gravité de la Terre, et ils n'ont pas du tout besoin de fusées, la navette décolle d'elle-même. La même chose se produit deux fois sur la planète de Mann. Ce n'est possible que s'ils ont déjà les disques anti-gravité installés et fonctionnent.

Le Plan A n'a jamais été une alternative, probablement parce que si les humains n'avaient pas de nourriture sur Terre, ils n'en auraient pas non plus dans l'espace. Et en plus de cela, toutes les cultures ont été infectées sur Terre par le Blight, alors Brand voulait un nouveau départ.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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