Brevet FR2915463A3 — publié le 20081031

FR 2915463 A3 20081031 FR 0702981 A 20070424 La présente invention concerne un dispositif pour effectuer des voyages interplanétaires et des missions spatiales de très longue durée. Le dispositif selon l'invention est un moyen de circuler dans l'espace pendant plusieurs années en totale autonomie. Il comporte essentiellement une armature cylindrique rigide, en polypropylène armé et fibres de carbone, montée sur un anneau de base en alliage Al Mg Li (aluminiummagnésium-lithium) renforcé par des poutres en même alliage et divisé en compartiments étanches en propylène armé. Une enveloppe en film plastique armé de très haute résistance est tendue sur la carcasse cylindrique rigide. L'intérieur de la carcasse et de l'enveloppe est rempli d'aérostats en film plastique métallisé gonflés par répulsion électrostatique, développant une force ascensionnelle suffisante pour assurer le décollage de l'appareil et sa montée dans la haute atmosphère. La partie supérieure de l'enveloppe est recouverte de photopiles fournissant une part importante de l'énergie électrique utilisée à bord de l'appareil. Des rampes-supports orientables équipées de réacteurs électroniques coniques sont montées sur les poutres de l'anneau de base. Elles sont destinées à la propulsion et l'orientation de l'engin dans l'espace dès que la vitesse de libération est atteinte. A l'intersection des poutres de l'anneau de base et au centre dudit anneau sont installés des réacteurs orientables à air liquide qui sont utilisés au départ pour atteindre la vitesse de libération et à l'arrivée pour freiner la rentrée dans l'atmosphère. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente en coupe l'ensemble du dispositif La figure 2 représente le plan de l'anneau de base. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un anneau de base 1 en alliage Al Mg Li (aluminium-magnésium-lithium), un couloir circulaire 2 sur le pourtour interne de l'anneau 1, une armature cylindrique rigide 3 en polypropylène armé et fibres de carbone recouverte d'une enveloppe en film plastique armé tendue sur ladite armature 3. L'armature cylindrique et l'enveloppe sont rernplies d'aérostats 4 de forme cylindrique en film plastique métallisé, gonflés par répulsion électrostatique. La partie supérieure de l'enveloppe 3 est recouverte de photopiles 17. L'anneau de base 1 est renforcé par des poutres métalliques 15 en alliage Al Mg Li. L'anneau de base 1 est divisé en compartiments étanches en propylène armé, tous accessibles par le couloir circulaire 2. Chaque compartiment étanche est aménagé en fonction des conditions de vie liées aux missions spatiales de très longue durée. Le compartiment 5 est réservé à la centrale électrique composée d'un collecteur de courant alimenté par les photopiles, d'un microréacteur nucléaire et de piles à combustibles. Le compartiment 6 est réservé au recyclage des déchets organiques. Les salles de contrôle et de pilotage ainsi que les ordinateurs de bord occupent le compartiment 7. Les grands compartiments 8 sont réservés aux serres de cultures hors sol, et les volumes des compartiments 8 sont calculés afin de produire en permanence une quantité d'oxygène assurant la respiration normale des membres de l'équipage et des passagers dont les cabines sont aménagées dans le compartiment 9. Le compartiment 10 est agencé en infirmerie avec une salle isolée réservée à l'installation d'un incinérateur à rayons infrarouges. Les compartiments 11 sont aménagés en soutes pour provisions et réserves et le compartiment 13 est réservé au fret et aux matériaux stockés en prévision d'installations éventuelles sur les lieux explorés. Le compartiment 12 est un atelier d'entretien et de réparations. Sur les poutres 15 de l'anneau de base 1 sont fixées des rampes orientables portant les réacteurs électroniques 14. A l'intersection des poutres 15 de l'anneau 1 sont montés des réacteurs orientables à air liquide 16. A titre d'exemple non limitatif, l'anneau de base 1 aura un diamètre hors tout de 250 mètres et un diamètre interne de 210 mètres, soit une largeur annulaire de 20 mètres. Le couloir circulaire 2 aura une largeur de 2 mètres et une longueur de 660 mètres. La hauteur du couloir 2 et des compartiments sera de 3 mètres. L'armature cylindrique et l'enveloppe 3 auront un diamètre de 250 mètres et une hauteur de 160 mètres, soit un volume de 7 850 000 mètres cubes occupé par 500 aérostats cylindriques 4 en film plastique métallisé, de 50 mètres de long et 20 mètres de diamètre, développant une force ascensionnelle de 10 000 tonnes. La surface totale de l'armature cylindrique et de l'enveloppe sera de 223 725 mètres carrés, et la masse totale de l'ensemble sera de l'ordre de 800 tonnes, dont 700 tonnes pour l'ensemble des structures y compris l'anneau de base 1, et 100 tonnes pour les réacteurs, les équipements et les installations. Soixante rampes orientables métalliques de 10 mètres de long, équipées chacune de 20 réacteurs électroniques coniques 14, soit un total de 1 200 réacteurs électroniques, seront installées sur les poutres 15. Après remplissage des soutes et chargements de fret, la masse en charge de l'ensemble sera de l'ordre de 3 000 tonnes. La force ascensionnelle totale étant de l'ordre de 10 000 tonnes, la force ascensionnelle utile sera de l'ordre de 7 000 tonnes sur la planète Terre. Sur une planète à atmosphère riche en CO2, l'air de l'atmosphère terrestre est remplacé par le gaz carbonique CO2. Le remplacement de l'air par le gaz carbonique n'exige aucune modification structurelle des réacteurs à air liquide. Seuls, les réglages d'admission et de pression seront différents. Lors de chaque lancement dans l'espace, les réacteurs à air liquide s'arrêtent automatiquement lorsque la vitesse de libération est dépassée. Au moment précis où les réacteurs à air liquide cessent de fonctionner, les réacteurs électroniques entrent en action automatiquement pour assurer l'orientation et accélérer la vitesse de propulsion dans l'espace. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux voyages interplanétaires de très longue durée. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour voyages interplanétaires et missions spatiales de très longue durée caractérisé en ce qu'il comporte une armature cylindrique rigide 3 en matériaux composite montée sur un anneau de base composite 1 divisé en compartiments étanches aménagés en fonction des conditions de survie dans l'espace, l'armature 6 cylindrique 3 recouverte d'une enveloppe portant des photopiles 17 et contenant des aérostats cylindriques 4 en film plastique métallisé gonflés par répulsion électrostatique, une centrale électrique 5, des réacteurs orientables 16 à air liquide et des rampes orientables équipées de réacteurs électroniques coniques 14. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le lancement dans 40 l'atmosphère est réalisé par la force ascensionnelle d'aérostats gonflés par répulsion électrostatique. 3/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vitesse de libération est atteinte au moyen de réacteurs à air liquide alimentés par l'air ambiant. 4/ Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'air ambiant est remplacé par le gaz carbonique CO2 sur les planètes à atmosphère riche en CO2. 5/ Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le remplacement de l'air par le gaz carbonique n'exige aucune modification structurelle des réacteurs. 6/ Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les réacteurs à air liquide s'arrêtent automatiquement lorsque la vitesse de libération est dépassée. 20 7/ Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les réacteurs électroniques entrent en action automatiquement dès l'arrêt des réacteurs à air liquide pour assurer l'orientation et accélérer la vitesse de propulsion dans l'espace.