xantox a écrit:
Gilgamesh a écrit:
On veut convoyer une puissance moyenne de P = 125 GW. En fait ça se traduit par convoyer une puissance crête deux fois plus élevée P0 = 250 GW (puissance de jour).
As-tu déterminé la répartition par type de consommation?
Nan, pas encore. A priori, la solution élégante serait de n'éclairer la lumière des torons que durant la nuit, de manière à ne pas surcharger le réseau électrique. Le cycle jour/nuit serait donc inverse pour la Paroi et ceux qu'elle abrite.
Au plan quantitatif, je pense me baser sur les besoins énergétiques de croissance des écosystème forestier, en calculant un taux de remplacement du bois des parois. J'ai un pote à intéroger à ce sujet, d'ailleurs (Laurent, dans les commentaires). A noter bien sûr qu'il s'agit d'une métabolisme d'entretien, pas de croissance nette.
La morphologie de croissance des torons est en soi un sacré défis. Je recopie ici l'état de la réflexion à ce sujet :
A la base, vu qu'il s'agit d'une structure gigatonnique, on se figure que le mode de construction doit être innovant. Je ne vois tout simplement pas comment faire avec de la tôle rivetée. L'idée est donc depuis le départ de faire croitre une fibre vivante, de type végétal, dans l'espace. L'idée est ainsi d'atteindre des dimensions très grandes à partir de la mise en place d'artéfacts anthropiques modestes. Qui restent gigantesques tout de même. Mais de taille modeste comparés à la taille du mammouth. On remplace la construction au chalumeau, les dizaines de kilomètres carrés de tôles à laminer, les centaines de millions de rivets à usiner, par l'apport de matériaux bruts, extraits des petits corps et peu ou pas transformés. A partir des ces éléments bruts, on précipite dans le gradient d'entropie du système solaire la structure qui doit permettre de s'en extraire. Pour cela, on a besoin d'une colonie de corps vivants à même d'utiliser ce gradient pour édifier une structure, soient des fibres photosynthétiques.
La fibre, monomère de l'Arche, est génétiquement conçue pour obéir à quelques tropismes simples. On souhaite qu'ils diffèrent le moins possibles de ceux des fibres végétales terrestres existantes afin d'en faciliter la conception.
Croissance :
- elle pousse vers la lumière,
- elle pousse dans la direction de la tension qui s'exerce sur elle et croit concentriquement pour y résister, par augmentation de son diamètre,
- au contact - qu'il soit radial ou frontal - avec une autre fibre, elle s'enroule dessus en hélice, à pas constant (comme un liseron autour de son tuteur). Ceci permet la formation d'une corde qui s'épisse naturellement.
Développement :
- elle stoppe sa croissance longitudinale au delà d'une contrainte limite (très important !) et cette rétroaction négative a lieu loin du seuil de rupture,
- elle stoppe sa croissance radiale par contact avec une fibre voisine et cette rétroaction ne doit pas être trop rapide afin que le contact soit jointif, à la limite de l'anastomose sur une certaine surface. Cette dernière ne doit pas être complète, car un aspect qui joue sur la résistance des structures fibreuses résulte de la capacité des fibres à jouer librement les unes par rapport aux autres.
On dit dans ce cas qu'elle a atteint sa taille adulte.
Morphologie : le toron
Les fibres s'enroulent en hélice les unes autour des autres sur au moins deux couches en quinconce pour former une corde creuse et étanche ménageant une lumière centrale dans laquelle circulent de l'eau, des nutriments minéraux dissouts et de la lumière. L'ensemble forme un toron, unité de structure de l'Arche. Dans l'idéal, tous les torons sont morphologiquement semblables, voire jumeaux (en longueur et diamètre).
L'Arche entière, en tant que structure serait ainsi assimilable à un clône de fibres par reproduction végétative d'un type unique : c'est l'idée initiale. Toutefois on n'a pas de mal à se figurer qu'un tel clône serait désastreusement sensible à un unique ravageur, à une unique infection virale, fongique ou bactérienne. Le risque d'une ruine totale en un temps très court est inacceptable et il faut nativement et systématiquement envisager un diversité génétique des fibres et former des populations distinctes judicieusement réparties, au sein même de chaque toron.
Le diamètre d'un torons est d'environ 5 m, avec une lumière centrale de 2 m de diamètre environ, afin qu'un homme puisse y circuler aisément en plongée, et y faire demi-tour sans effort alors même que les parois laissent pendre un manteaux de filaments radicellaire (voir la suite).
Histologie (description du tissu cellulaire d'une fibre) :
La cellule est de type végétale, allongée dans le sens de la contrainte, avec vacuole, noyau, membrane plasmique et paroi cellulosique.
Méristèmes : la fibre possède deux méristèmes apicaux (zones mitotiques de cellules totipotentes), aux deux extrémités, formant deux pôles de croissance longitudinale assurant également l'organogénèse (formation de radicelles). Le méristème de la coiffe racinaire est rapidement inhibé et ne produit que des excroissances courtes et fines, afin de ne pas encombrer la lumière du toron. Sous l'épiderme, un cambium (méristème cylindrique) assure la croissance radiale.
Épiderme : La partie interne, dans le lumière du toron, ne produit pas de liber (liège ou écorce) et pratique la photosynthèse. La partie externe forme une écorce épaissie que l'on désire totalement étanche aux échanges liquides ou gazeux avec le vide.
Greffe protéique ?
Dans les végétaux terrestres, l'aoutement c'est à dire la transformation du végétal vert en bois se fait par production de lignine.
Un apport génétique possible est d'induire alors dans la matrice ligneuse qui se met en place la formation de soie animale vue les caractéristiques exceptionnelle de légèreté et de résistance, à la traction comme à la torsion, de ce genre de matériau. Toutefois il ne s'agit pas du tout du même type de métabolite. La soie des araignées est une protéines formée de feuillets bêta (c-a-d dont la structure rappelle la tôle ondulée) de glycine (Gly) et d'alanine (Ala) essentiellement, avec un peu de sérine (Ser), de séquence Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser-Gly-Ala-Ala-Gly-(Ser-Gly-Ala-Gly-Ala-Gly)_8 avec des résidus alanine qui s’insèrent exactement dans les creux ménagés entre les chaines latérales méthyles (=CH3) du feuillet voisin. Bref, une protéine, tandis que la cellulose est un polymère de glucose (un sucre) et la lignine un polymère de cycle benzéniques portant une fonction alcool (-COOH).
Biochimiquement, il devrait y avoir du sport.
La fibre ne développe aucune structure florale. Elle est purement végétative.
Structure :
On définit trois types de torons de par leur position dans la structure :
- les torons centraux qui forment un cylindre autour de la lumière centrale de l'Arche (où se trouve le Moyeu)
- les torons périmétriques (ou plancher), qui édifient la circonférence du cylindre sur laquelle s'étend l'océan.
- les torons radiaux (flancs) qui relient les deux
On se rappelle que l'accélération gravitaire produite par le mouvement de révolution de la structure est :
g = w²R
(en m.s-2)
avec w (\oméga) = 0,044 rad.s-
1 la vitesse angulaire et R la distance au centre.
Contraintes :
- Les torons centraux sont situé à R~500 m du centre. Ils supportent donc un poids mg correspondant à une accélération petite, de l'ordre de g/10. Mais ils supportent également le poids des torons radiaux.
- Les torons radiaux tombent en effet du centre de l'Arche. La longueur du cylindre central (Lc = 3,9 km) étant bien inférieur à celle du cylindre périmétrique (L = 10 km) la “retombée” des flancs forme une chaînette de révolution (une alysséïde) dans un gradient de gravité artificiel croissant. Un peu comme un drap mouillé suspendu sur son fil par le haut et donc le bas trainerait au sol.
L'alysséïde à g constant est d'équation z = cosh(r). Celui qui me trouve la formule pour g variant de 0 à g0 gagne un énorme paquet avec ma reconnaissance dedans
Ils supportent le poids correspondant à une accélération moyenne, de l'ordre de g/2, sur une hauteur de près de 4500 m (soit une portée équivalente de 2250 m dans le champs de gravité terrestre).
- Les torons périmétriques sont situés à R = 5000 m et ils supportent leur poids ainsi que le poids océanique à gravité maximale 9,81 m.s-2.
Un point important à signaler est que les torons périmétriques doivent être totalement autoportants. Si les flancs devaient participer à supporter le poids du plancher, la traction résultante exercée des deux côtés provoquerait l'ensellement du plancher ce qui serait rédhibitoire. Au contraire, les torons du flancs doivent reposer sur le plancher, comme une corde trainant au sol.
Le périmètre de l'Arche étant de 31 km environs,
il est difficile d'envisager des torons supportant leur propre poids, ainsi qu'un océan, sur une telle portée. La portée des torons de flancs représente sans doute un maximum à ne pas dépasser. Encore, ceux-ci ne supportent-ils que leur propre poids.
On imagine donc de diviser le plancher en secteurs portant, au nombre de 60 (un multiple de 12, comme tous les éléments répétés de l'Arche). La portée des torons périmétriques serait ramenée à 520 m ce qui devient plus raisonnable. Chaque secteur se relierait à un peigne étroit formé de cavaliers dans lesquelles passeraient les torons. La capacité d'enroulement et le contact très étroit, à la limite de l'anastomose entre les fibres, sur une grande longueur, assurerait l'épissage.
C'est au niveau des peignes que serait aménagée l'introduction de la lumière (sous forme d'un faisceau de fibre optique), de l'eau et des nutriment, ainsi que les puits de visites.
a+