Masse de carburant (Gt) durée trajet (en siècle) poussée (en Mt) accélération (en mm/s) D a = 0,1 alD a = 0,2 alD a = 0,5 alD a = 1 al D a 0,1D a 0,2D.

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1 masse de carburant (Gt) durée trajet (en siècle) poussée (en Mt) accélération (en mm/s) D a = 0,1 alD a = 0,2 alD a = 0,5 alD a = 1 al D a 0,1D a 0,2D a 0,5D a 1 D a 0,1D a 0,2 D a 0,5 D a 1 0,1 0,2 0,5 D a 1 Arche

2 Masse Accélération Vitesse Distance années- lumière km.s -1 mm.s -2 Gt VollibreVollibre DEPART (années 0-60)ARRIVÉE (700-753) 2,15 2,91 -4,47 4500 36,5 27,0 moyenne : 4187 -2,91 20,0 0,41 10,2 10,5 accélération : 57 ansfreinage : 42 ans Chiffres clés du trajet de l'Arche Départ : système solaire Arrivée : ε-Eridani Ascension droite 03h 32m 55.8442 s Déclination -09° 27' 29.744'' Distance10,5a.l. Masse structure20,0Gt Masse carburant16,5Gt - dont M1 (accélération)9,5Gt - dont M2 (freinage)7,0Gt Masse totale départ36,5Gt Poussée78,5GN Vitesse éjection15 000km.s -1 Impulsion spécifique1,5.10 6 s Débit massique éjection 5,2t.s -1 Puissance moteur 4,0.10 18 W Energie totale 7,2.10 27 J

3 M K G F A Proxima Centauri, 4,22ly, M5 Alpha Centauri A&B, 4,39ly, G2+K0 Barnard, 5,94ly, M5 Wolf 359 7,8ly, M6 Lalande 21185 8,31ly, M2 Sirius A,B 8,6ly, A1+DA Luyten 726-8 A,B 8,73ly, M5+M5 Ross 248 10,33ly, M6 Epsilon Eridani 10,5ly, K2 Ross 154 9,69ly, M4 Distance Type spectral

4 axe de poussée axe de révolution G corps de l'Arche Moyeu centre de masse Géométrie de la poussée

5 corolle poussée axe de révolution cylindre Changements de trajectoire

6 vitesse transverse du projectile (km/s) vitesse de l'Arche (km/s) Prob [collision transverse] = section tube/section tranverse = L / D. v t / v a va : vitesse de l'Arche vt: vitesse transverse du projectile section tube : St = D/v t. v a section transverse t1t1 t2t2 L : longueur de l'Arche section transverse = LD D: diam è tre de l'Arche

7 atmosphère poutre centrale (fixe) cage d’écureuil cablerie palier brides de paroi Moyeu palier central (centre de poussée) poussée (8Mt) e n r o t a t i o n paroi externe paroi interne

8 paroi périmétrique paroi externe paroi interne parois de flanc océan plateformes continentales ballasts continentaux épiderme (±80 cm)

9 Anneau solaire longueur : 1200 m rayon : 450 m pavé d'éléments émissifs hexagonaux

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11 anneau solaire (ellipsoide tronqué) Puissance : 100 GW Surface : 3,8 km 2 voile céleste (métamatériau diffuseur) 1200 m 900 m rayonnement diffusé rayonnement direct. T~ 6000 K pénombre L ~ 450 m 120 m

12 voile céleste (métamatériau diffuseur) 1200 m 900 m pénombre L ~ 450 m 120 m

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14 Vis de pénétration (simple corps) Vis d'extraction (triple corps) Vis de progression (simple corps) case moteur-énergiesurface gradient température chaudfroid 10 m

15 tube téléscopique ultra-réflechissant sur les deux faces surface émissive (LED) eau de refroidissement radiateurs tube étanche intégrant alimentation électrique +alimentation en eau + moteur linéaires pour sortie des tubes Vue en coupe de la surface de l'anneau solaire section hexagonale évaporation (communication avec l'atmosphère) a L a = 60 cm L ~ 10 a

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19 cylindre du moyeu cylindre principal paroi retombante courbe de la corde à sauter (sn)

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22 Paroi périmétrique: 144 peignes transversaux Paroi rayonnante: 24 peignes circulaires

23 Evolution de la pression avec l’altitude z z = 0 z = R P 0 = 1013 hPa g 0 = 9,81 m/s² M = 28,9644 g/mol R = 8,31432 J/mol T = 288 K (15°C) R = 5000 m z P/P 0 (en mètre) atmosphère Arche atmosphère terrestre T/T 0 atmosphère terrestre 7°C 2°C -1°C -3°C -10°C -16°C

24 interne atmosphère océan (prof. : 30 m) externe paroi latérale continent flottant semelle

25 z (m) temps de chute (en seconde) chute libre dans l’Arche chute libre terrestre masse : 80 kg taille : 1,79 m maitre couple : 1,07 m² Cx : 1

26 R- z (en mètre) vitesse du vent relatif v = ω(R- z ) km/h 115 km/h : force 12 MoyeuPlancher 250 km/h vents catabatiques 450 km/h record terrestre

27 P mg T α z x O

28 ε

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31 Sol ε-Eri

32 PR ÉCIPITATIONS chaud humide chaud sec tempéré froid tempéré chaud humide chaud sec froid ÉCLAIREMENT

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34 O z x y Ω ω=0,044 rad.s -1 vzvz vxvx c cxcx cycy czcz c = 2ω -v z 0 vxvx

35 CHAUD FROID ECHANGES VERTICAUX BLOQUÉS

36 z y x

37 faisceau α tore plasma 20 000 K bobines refroidies centre réactionnel 1GK surface miroir UV

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40 S R T,ρ,κ Φ plasmamiroirArche σT4σT4 σT4σT4 pertes

41 25 m 3 m 2 m 2 atm10 atm niveau max drain océan cours d'eau sol milieu filtrant

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44 S=17 km² h=5984 m b=3900 m a=1788 m

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47 fuel (D 2 - 3 He) shields flower-shaped fusion engines bow pole stern pole plasma ejection (5,2 t/s - 0,05 c) Schema of interstellar ark M2 7,0 Gt M1 9,4 Gt body 20 Gt water shield hub 2 Mt ocean 8 Gt solar ring ocean wall 11,3 Gt atmosphere 0,7 Gt

48 Dimensions de l'Arche M1M2 b2= 1000 m a2 = 9000m a1 = 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 km 3 S p = 314 km 2 S r = 92 km 2 S p + 2 S r = 498 km 2 Surface totale des parois longueur hors-tout 24 000 m diamètre hors-tout 16 000 m V M1 47 km 3 V M2 35 km 3 pétale moteur (x12) 1790 m 6000 m 3900 m S m = 17 km 2 12 S m = 204 km 2

49 Soleil Configuration de départ et d'accélération Boucliers carburant corolle moteur mât de proue mât de poupe éjection plasma (5,2 t/s - 0,05 c) M2 7,0 Gt M1 9,4 Gt corps 20 Gt bouclier d'eau moyeu 2 Mt ocean 8 Gt anneau solaire ocean parois 11,3 Gt atmosphère 0,7 Gt Durée : 57 ans Acceleration : 2,2 à 2,9 mm.s -2 DEPARTURE & ACCELERATION LAYOUT

50 FREE FLY LAYOUT duration : 653 years acceleration : 0 speed : 4500 km/s (0.015 c) Soleil Configuration de vol libre Durée : 653 ans Acceleration nulle. Vitesse : 4500 km.s -1 corolle moteur en veille

51 ε-Eridani 10,5 al Configuration de freinage Durée : 42 ans Acceleration : 2,9 à 3,9 mm.s -2

52 P2,T2 P1,T1 miroir tore plasma assymétrique u

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54 a

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56 3r r 3 4 3 4 5 4 5 6 5

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58 épiderme u Q IR Q1Q1 Q2Q2 Q A ~0

59 x a max g L

60 vue longitudinale vide interparoi (pas à l'échelle D=30m) passerelle d'inspection paroi externe paroi interne espace

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