Thixotropie et accélération

Question:
Comment un être vivant peut supporter une accélération de 40 G par exemple sans subir de dégâts corporel irrémédiable ? Certains des cobayes-cosmonautes ont payé de leur vie dans les entraînements sévères de la conquête spatiale pour s'adapter à l'accélération. Des prototypes de combinaisons anti-G utilisent l'eau , un poisson dans un bocal supporte-il mieux les G que nous ?

1. La thixotropie.

Certains gels très visqueux se liquéfient lorsqu'on les agite puis reprennent leurs consistances initiales au repos: l'énergie mécanique apportée les ont modifié.

Un trépan au repos dans un puit de forage serait inéluctablement cimenté dans sa propre boue, on y injecte avant un arrêt du forage une boue aux propriétés thixotropiques qui empêche les matériaux environnents de se déposer. Lors d'un redémarrage elle se liquéfie par vibration. Tout comme les sables mouvants.

La thixotropie est la propriété de la matière de changer d'état selon l'énergie que l'on va lui communiquer

Un gel qui reste à découvrir pourrait devenir dur ou liquide selon l'énergie transmise par ondes sonores ou un champ électrique, ou tout moyen de transmettre de l'énergie.

2. A quoi cela peut-il servir ?

La combinaison anti-G, le harnais ou la ceinture de sécurité, c'est tout ce que l'on a trouvé jusqu'à présent pour lutter contre l'accélération. Imaginez maintenant que l'on possède un gel au propriétés thixotropiques, et que dans un véhicule, on remplit l'habitacle de ce gel, on s'habille d'une combinaison pas trop désagréable, comme une sorte de combinaison de plongée, pour pouvoir respirer. Le gel durcit seulement pendant une accélération, le reste du temps on "nage" dans un liquide et on peut se déplacer à son gré, contrairement à une ceinture de sécurité.

3. L'accélération par palier.

La thixotropie ne résout pas le problème de résistance à l'accélération. A 40 G on aurait la désagréable sensation d'être écrasé ! Pendant l'accélération le gel thixotropique durcit, mais pas vous, vous êtes plaqué contre votre propre moule à 40 G ! il faut donc subir une accélération extrêmement brève pour ne pas être stressé.

On utilise la technique d'accélération par palier, qui alterne une phase d'accélération puissante et très brève suivi d'une phase de vitesse constante et on recommence le cycle. La sensation générale est étrange pendant une accélération globale, on a l'impression de se déplacer dans un liquide épais, comme si on nageait dans du miel, tout en ayant la sensation d'être attiré vers une direction quelconque, mais sans y aller, c'est vraiment difficile d'illustrer cela, avec des mots.

J'essaye de vulgariser au maximum mais il faut faire un peu de calcul pour comprendre ce concept:

L'accélération en G est un paramètre défini par rapport à la gravité terrestre, sur Terre elle est à peu près égale à 1 G = 9,81 N/kg. Elle varie très faiblement ( en fonctions de multiples paramètres: phénomène de marée lunaire, densités variables du sous-sol, vitesse linéaire de rotation, etc...) , cela fait que la terre n'est pas une sphère parfaite et homogène gravitationnellement parlant. 1 G veut dire qu'un objet de 1 kg accélère, dans une chute par exemple, de 9,81 m/s par seconde (on dit 9,81 m.s-2) ou encore toute les secondes on ajoute à peu près 35,3 km/h à notre vitesse de départ. Lorsque vous subissez 4 G c'est que votre poids est multiplié par quatre.

Attention: Ne pas confondre le poids et la masse :

-La masse est une quantité de matière (votre corps, vos atomes, par exemple), son unité est le KILOGRAMME (kg).

-Le poids est une masse qui subit une accélération dans votre cas l'accélération de gravité terrestre, son unité est le NEWTON (N) = 1 kg/m.s2, si vous pesez 70 kg votre poids est 686,7 N (9,81 x 70).

Interprétation du graphique ci-dessus:

1 G = 9,81 m.s-2, pour une durée de 1/10ème de seconde on a 0,981 m.s-2.
Pour 100 G d'accélération en 1 s correspondent un supplément de vitesse de 3531,16 km/h par seconde.
Sur 1/10ème de seconde (ce sont les courbes rouges que l'on voit sur le graphique) on augmente notre vitesse de 353,16 km/h, c'est pendant la phase rouge que le "gel thixotropique" nous empêche de subir les 10 G virtuels.
Les courbes vertes représentent la phase de "repos", ou la vitesse est constante, le "gel thixotropique" est fluide et permet le mouvement, on recommence ensuite notre cycle.
On atteint en une seconde à l'équivalent d'une accélération continue de 39,6 G par l'application de micro accélérations de 100 G.

4. Conclusions.

Cela rejoint une constatation qui veut qu'un avion de voltige aérienne monomoteur à piston de type Cap-10 , les pilotes subissent 12 à 14 fois la gravité terrestre sans combinaison anti-G parce qu'ils donnent de violents et brefs coups de manche d'une durée inférieure à la seconde, alors qu'un pilote de chasse peut engager un virage soutenu dépassant la seconde de 7 à 9 fois la gravité terrestre avec combinaison anti-G.

Pour résumer:

- L'exemple de notre graphique est grossier, dans la réalité, les paliers d'accélération doivent être plus brefs que le dixième de seconde, 1/100 ou 1/1000.
- L'accélération par palier permet d'atteindre de grandes vitesses rapidement sans gêner un être vivant.
- Un liquide thixotropique joue le rôle de "ceinture de sécurité" mais permet de se déplacer à l'intérieur, sans être surpris par les manoeuvres du "pilote"

Ici on démontre que l'on peut accélérer un être vivant sans les dommages que font subir les G.
Mais on ne répond pas à la question: Quelles technologies permettent d'accélérer ainsi ?
La MHD ? Y-a-t-il un autre façon de faire ?
On me parle de modifications spatio-temporelle, ondes plasma et l'utilisation de l'électrocinétique alias l'effet Biefeld-Brown, mais fait l'objet d'autres chapitres dans ce site.

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