* La masse du vaisseau spatial: Plus le vaisseau spatial est lourd, plus il faut d'énergie pour l'accélérer.
* la vitesse de démarrage: Si le vaisseau spatial a déjà une certaine vitesse, il faut moins d'énergie pour atteindre 90% de la vitesse de la lumière.
* Effets relativistes: À mesure qu'un objet s'approche de la vitesse de la lumière, sa masse augmente en raison de la théorie de la relativité d'Einstein. Cela signifie qu'il faut plus d'énergie de façon exponentielle pour l'accélérer davantage.
Voici une approche simplifiée pour comprendre le concept:
1. Énergie cinétique: L'énergie requise pour accélérer un objet est calculée en utilisant la formule pour l'énergie cinétique:ke =1/2 * mv ^ 2, où m est la masse et V est la vitesse.
2. Énergie cinétique relativiste: À des vitesses proches de la vitesse de la lumière, la formule d'énergie cinétique classique se décompose. Nous devons utiliser la formule d'énergie cinétique relativiste:
Ke =(γ - 1) MC², où γ est le facteur Lorentz (une mesure de la quantité de temps et d'espace est déformé à des vitesses relativistes), M est la masse, et C est la vitesse de la lumière.
3. Le facteur Lorentz: Le facteur Lorentz (γ) est calculé comme γ =1 / sqrt (1 - (v² / c²)). À 90% de la vitesse de la lumière, le facteur Lorentz est d'environ 2,3.
Exemple:
Disons que le vaisseau spatial a une masse de 1000 kg.
1. Énergie cinétique classique: Cela nous donnerait un grand nombre, mais il est incorrect à des vitesses aussi élevées.
2. Énergie cinétique relativiste:
* Ke =(2,3 - 1) * 1000 kg * (3 x 10⁸ m / s) ²
* Ke ≈ 1,3 x 10¹⁷ Joules
Remarques importantes:
* Ce calcul ne considère que l'énergie nécessaire pour * atteindre * 90% de la vitesse de la lumière. Il ne tient pas compte de l'énergie nécessaire pour maintenir cette vitesse, ce qui serait substantiel en raison de la traînée du gaz interstellaire et d'autres particules.
* Considérations pratiques: L'accélération d'un vaisseau spatial à 90% de la vitesse de la lumière dépasse actuellement nos capacités technologiques. La quantité d'énergie requise est immense et les défis d'ingénierie sont énormes.
En conclusion, il faudrait une énorme quantité d'énergie pour accélérer un vaisseau spatial à 90% de la vitesse de la lumière. La quantité exacte dépend de la masse du vaisseau spatial et de la vitesse de démarrage, et le calcul nécessite en considérant les effets relativistes.
