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Peut-on faire de la voile dans l'espace ?

Calculez les performances d'une voile poussée par un laser !

Vous pouvez calculer ici les performances d'un voilier pesant 1 g et d'une surface de 4 m² poussé par le faisceau d'un laser. La voile est parfaitement réfléchissante. Vous précisez la puissance (en Watt) de votre laser et le temps pendant lequel vous le laissez allumé. On suppose dans le calcul que toute la puissance du laser pousse le voilier pendant toute la durée de l'allumage du laser, c'est à dire qu'on dispose d'une technologie permettant de focaliser le faisceau laser sur la voile en s'adaptant au changement de distance de la voile par rapport au laser.

Puissance du laser :

Votre laser est fois plus puissant que le soleil.

Durée du tir laser :

Accélération de votre voile : m/s².

Pour analyser votre résultat...

La puissance du laser que vous choisissez est une puissance optique. L'apport d'énergie nécessaire est supérieur, car le rendement de conversion de l'énergie électrique en lumière est inférieur à 1. Par exemple, le rendement d'une diode laser est de l'ordre de 30%. Il faut donc fournir une énergie électrique 3 fois plus importante que la puissance que vous avez choisie. Ainsi, pour alimenter un laser de 100 MW, il vous faudra disposer d'une centrale électrique thermique. Pour 300 MW, il vous faudra une tranche de centrale nucléaire. La plus puissante centrale nucléaire française, à Gravelines, dans le Nord, a une puissance de 5,4 GW. Donc si vous choisissez une puissance du laser de 10 GW, il vous faudra la puissance de 6 grosses centrales nucléaires !

La comparaison de la puissance de votre laser avec le soleil ne vaut que pour la surface de la voile. Le laser est évidemment globalement beaucoup moins puissant que le soleil, qui émet cette énergie dans toutes les directions !

Dans la pratique, les valeurs calculées ci-dessous sont largement sous-estimées, car elles ne tiennent pas compte par exemple des pertes dans l'atmosphère, ou encore de la forme et de l'étendue du faisceau laser par rapport à celle de la voile.