masse de carburant (Gt)

durée trajet (en siècle)

poussée(en Mt)

accélération(en mm/s)

Da = 0,1 al Da = 0,2 al Da = 0,5 al Da = 1 al

Da 0,1 Da 0,2 Da 0,5 Da 1

Da 0,1 Da 0,2

Da 0,5

Da 1

0,10,20,5Da 1

Arche

Arche

Masse

Accélération

Vitesse

Distance

années-lumière

km.s-1

mm.s-2

Gt

Vol

libre

DEPART (années 0-60) ARRIVÉE (700-753)

2,152,91

-4,47

4500

36,5

27,0

moyenne : 4187

-2,91

20,0

0,41

10,2

10,5

accélération : 57 ans freinage : 42 ans

Chiffres clésdu trajet

de l'Arche

Départ : système solaireArrivée : ε-EridaniAscension droite 03h 32m 55.8442 sDéclination -09° 27' 29.744''

Distance 10,5 a.l.Masse structure 20,0 GtMasse carburant 16,5 Gt- dont M1 (accélération) 9,5 Gt- dont M2 (freinage) 7,0 GtMasse totale départ 36,5 GtPoussée 78,5 GNVitesse éjection 15 000 km.s-1

Impulsion spécifique 1,5.106 sDébit massique éjection 5,2 t.s-1

Puissance moteur 4,0.1018 WEnergie totale 7,2.1027 J

M

K

G

F

A

Proxima Centauri, 4,22ly, M5

Alpha Centauri A&B, 4,39ly, G2+K0

Barnard, 5,94ly, M5

Wolf 3597,8ly, M6

Lalande 211858,31ly, M2

Sirius A,B8,6ly, A1+DA

Luyten 726-8 A,B8,73ly, M5+M5

Ross 24810,33ly, M6

Epsilon Eridani10,5ly, K2

Ross 1549,69ly, M4

DistanceType s

pect

ral

axe de poussée

axe de révolution

G

corps de l'Arche

Moyeu

centre de masse

Géométrie de la poussée

corolle

poussée

axe de révolution

cylindre

Changementsde trajectoire

vitesse transverse du projectile(km/s)

vitesse de l'Arche(km/s)

Prob[collision transverse] = section tube/section tranverse= L/D . vt/va

va : vitesse de l'Arche

vt: vitesse transverse

du projectile

section tube : St = D/vt.va

section transverse

t1 t2

L : longueur de l'Archesection transverse = LD

D: diamètre de l'Arche

atmosphère

poutre centrale (fixe)

caged’écureuil

cableriepalier

bridesde paroiMoyeu

palier central(centre de poussée)

poussée (8Mt)

e n r o t a t i o n

paroi externe

paroi interne

paroipérimétrique

paroi externeparoi interne

parois de flanc

océan

plateformescontinentales

ballasts continentaux

épiderme (±80 cm)

Anneau solaire

longueur : 1200 mrayon : 450 m

pavé d'élémentsémissifs hexagonaux

anneau solaire(ellipsoide tronqué)Puissance : 100 GWSurface : 3,8 km2

voile céleste(métamatériaudiffuseur)

1200 m

900 m

rayonnement diffusé

rayonnement direct. T~ 6000 K

pénombreL ~ 450 m

120 m

voile céleste(métamatériaudiffuseur)

1200 m

900 m

pénombreL ~ 450 m

120 m

Vis de pénétration(simple corps)

Vis d'extraction(triple corps)

Vis de progression(simple corps)

case moteur-énergie surface

gradient température

chaud froid

10 m

tube téléscopique ultra-réflechissant sur les deux faces

surfaceémissive(LED)

eaude refroidissement

radiateurs

tube étancheintégrantalimentation électrique+alimentation en eau+ moteur linéairespour sortie des tubes

Vue en coupe dela surface de l'anneausolaire

sectionhexagonale

évaporation(communicationavec l'atmosphère)

a

L

a = 60 cmL ~ 10 a

cylindre du moyeu

cylindre principal

paroi retombantecourbe de la corde à

sauter(sn)

Paroi périmétrique:144 peignes transversaux

Paroi rayonnante:24 peignes circulaires

Evolution de la pressionavec l’altitude z

z = 0 z = R

P0 = 1013 hPag0 = 9,81 m/s²M = 28,9644 g/molR = 8,31432 J/molT = 288 K (15°C)R = 5000 m

z

P/P0

(en mètre)

atmosphère Arche

atmosphère terrestre

T/T0 atmosphère

terrestre

7°C2°C -1°C -3°C

-10°C -16°C

interne

atmosphère

océan (prof. : 30 m)

externeparoi latérale

continent flottant

semelle

z (m)

temps de chute (en seconde)

chute libre dans l’Arche

chute libreterrestre

masse : 80 kgtaille : 1,79 mmaitre couple : 1,07 m²Cx : 1

R-z (en mètre)

vitessedu ventrelatif

v = ω(R-z)km/h

115 km/h : force 12

Moyeu Plancher

250 km/h vents catabatiques

450 km/h record terrestre

P

mg

T

α

z

xO

ε

Sol

ε-Eri

PRÉCIPITATIONS

chaud humide chaud

sec

tempéré

froid

tempéré

chaud humide

chaud sec

froid

ÉCLAIREMENT

O

z

x

y

Ω

ω=0,044 rad.s-1

vz

vx

c

cx

cy

cz

c = 2ω

-vz

0

vx

CHAUD FROID

ECHANGES VERTICAUX BLOQUÉS

zy

x

faisceau α

tore plasma 20 000 Kbobines refroidiescentre réactionnel 1GK

surface miroir UV

S R

T,ρ,κ

Φ

plasma miroir Arche

σT4 σT4

pertes

25 m

3 m

2 m

2 atm 10 atm

niveau max

drain

océan

cours d'eau

sol

milieu filtrant

S=17 km²

h=5984 m

b=3900 m

a=1788 m

fuel (D2-3He)shields

flower-shapedfusion engines

bowpole

sternpole

plasma ejection(5,2 t/s - 0,05 c)

Schema of interstellar ark

M27,0 Gt

M19,4 Gt

body20 Gt

water shield

hub2 Mt

ocean 8 Gt

solar ring

ocean

wall 11,3 Gt

atmosphere 0,7 Gt

Dimensions de l'Arche

M1M2b2= 1000 m

a2 = 9000ma1 = 10 000 m

b1 = 7200 m

h1 = 3 400 mh2 = 2 600 m

m1 = 3700 m

m2 = 4800 m

c = 6000 m

L = 10 000 m

30° 60°

bouclier d'eau

corolle moteur

r = 4550 m

R = 5000 m

90°

e = 472 m

V= 610 km3

Sp= 314 km2

Sr= 92 km2Sp + 2 Sr= 498 km2

Surface totale des parois

longueur hors-tout 24 000 m

diamètre hors-tout16 000 m

VM1 47 km3

VM2 35 km3

pétale moteur (x12)

1790 m

6000 m

3900 m

Sm= 17 km2

12 Sm=204 km2

Soleil

Configuration de départet d'accélération

Boucliers carburant

corollemoteur

mât de proue

mât depoupe

éjection plasma(5,2 t/s - 0,05 c)

M27,0 Gt

M19,4 Gt

corps20 Gt

bouclierd'eau

moyeu2 Mt

ocean 8 Gt

anneau solaire

ocean

parois 11,3 Gt

atmosphère 0,7 Gt

Durée : 57 ansAcceleration : 2,2 à 2,9 mm.s-2

DEPARTURE & ACCELERATIONLAYOUT

FREE FLYLAYOUT

duration : 653 yearsacceleration : 0speed : 4500 km/s (0.015 c)

Soleil Configuration de vol libre

Durée : 653 ansAcceleration nulle. Vitesse : 4500 km.s-1

corollemoteuren veille

ε-Eridani10,5 al

Configuration de freinage

Durée : 42 ansAcceleration : 2,9 à 3,9 mm.s-2

P2,T2 P2,T2

P1,T1 P1,T1

miroir

tore plasmaassymétrique

u

a

3r

r

3

4345

45

65

épiderme

u

QIR

Q1 Q2

QA ~0

x

amax

g

L

vue longitudinale vide interparoi (pas à l'échelle D=30m)

passerelle d'inspection

paroi externe

paroi interne

espace