Projet post-ISS d'une station en cis-lunaire : pertinent ? plausible ?

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Un article d'A. Zak relatif à une étude qui serait menée par les partenaires impliqués dans l'ISS.
Titre : NASA, ISS partners quietly completing design of possible Moon-orbiting space station
http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/2017/20170309-nasa-iss-partners-cislunar-station.html?cuid=3432148

Il s'agirait de poursuivre une collaboration internationale en construisant cette fois-ci, une station décrivant une orbite assez complexe autour de la Lune

a so-called Near-Rectilinear Halo Orbit, or NRHO. This giant, egg-shaped loop extends 70,000 kilometers from the Moon at its farthest point and comes as close as 1,500 kilometers at the nearest

Est-ce une simple étude de plus qui sera classée sans suite ? cela serait-il sujet à un pré-engagement plus solide ?
Je ne sais pas trop ce qu'on peut en penser.*

Un mélange de propos signifiant que cela avance vraiment (?)
Last month, experts from five space agencies held a behind-the-scenes meeting in Tsukuba, Japan, the home of the Japan Aerospace Exploration Agency. In the following few months, the designs for the largest international undertaking in human spaceflight since the ISS will be reviewed by space agencies
et que c'est loin d'être vraiment le cas
Despite big progress on the engineering front, the project faces an "elephant in the room" in terms of political support. The new White House administration has yet to lay out its vision for NASA’s human spaceflight program. International partners are also not on the same page in terms of the project’s ultimate goal. Russia, for instance, wants to focus the station on the exploration of the Moon rather than its use as a test bed for a mission to Mars as insisted by NASA.

D'autres informations sur le site personnel d'A. Zak
http://www.russianspaceweb.com/imp.html
montmein69
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En tout cas, ce qui va dans le sens de cette hypothèse, c'est que l'on est en passe de se retrouver avec trois capsules, Orion, Dragon et Federatsia, capable de desservir une telle station. 

Les russes ont un budget serré. Avec le développement de Federatsia, d'Angara et de Vostochny, ils n'ont peu être pas le budget nécessaire pour développer une nouvelle station de manière indépendante. Et paradoxalement, les américains sont probablement le moins mauvais partenaire pour eux. L'expérience de l'ISS a justement montré que, dans l'ensemble, américains et russes fonctionnaient relativement bien ensemble. Se tourner vers les chinois, c'est s'exposer au risque de pillage des technologies russes, et les russes ont beaucoup moins besoin des chinois que les chinois pourraient avoir besoin des russes. Quant aux européens, l'expérience a démontré que leur ambition (synonyme de chéquier dans ce cas précis) était très limitée et qu'aujourd'hui, en se comportant comme vassaux des américains, ils n'étaient pas fiables (l'échec du CSTS russo-européen et la dépendance totale de l'ESA au segment US de l'ISS est là pour le prouver). Moscou a davantage d'intérêt à traiter directement avec la maison-mère US. (C'est curieux, ce propos me laisse comme l'impression que le spatial n'est qu'une réplique miniature de toute la géopolitique actuelle...).


Côté NASA, on commence à s'apercevoir que le développement d'Orion et du SLS n'a, vous m'excuserez la provocation, aucun intérêt en tant que tel et a besoin d'un objectif précis. Or précisément l'abandon de Constellation en général et d'Altaïr en particulier a supprimer toute probabilité de marcher sur la Lune pour au moins les 15 prochaines années. Parmi les experts américains il y en a probablement qui pensent (et je ne suis pas loin de partager leur avis), qu'il y a encore beaucoup de choses à faire pour envisager sérieusement Mars, et que la Lune, ou du moins le cis-lunaire, et quelque chose de faisable avec les budgets et les technologies actuelles. Les américains ont la chance, unique au monde, de disposer d'industriels ambitieux prêts à lui fournir des moyens (contre rétribution, tout de même...) pour construire une station en cis-lunaire. Pensons au Dragon v2 lancé avec une Falcon Heavy côté SpaceX, aux modules gonflables de Bigelow, au lanceur lourd New Glenn de Blue Origin... Sans compter ce que la NASA développe par elle-même, Orion bien sûr, mais aussi le SLS v2 qui dans sa version non-habité aura de quoi envoyer des charges lourdes vers une telle orbite. Dans 10 ans les moyens à disposition des américains seront conséquents et largement suffisants pour mener à bien un tel projet. Paradoxalement, ils seront encore loin de reposer le pied sur le sol lunaire, puisque aujourd'hui personne ne porte le projet d'un nouvel atterrisseur. En revanche, tous les moyens que je viens d'énoncer ne représentent même pas 50% des moyens nécessaires pour partir sur Mars. Malgré toutes les belles déclarations de principes d'Elon Musk, ce n'est pas avec un Dragon v2 et une Falcon Heavy que l'on ira sur Mars. Et Red Dragon est essentiellement un démonstrateur, dont le développement et les applications risquent d'ailleurs d'être sensiblement retardées du fait du nouveau projet de tourisme lunaire de Musk.


On peut alors se demander ce que les américains auraient comme intérêt à bosser avec les russes. Dans les années 90, le Shuttle-Mir, puis l'ISS, était surtout un geste diplomatique pour apaiser les relations avec Moscou en lui permettant de garder la tête haute dans le spatial à une époque ou financièrement ce n'était pas cela. Les mauvaises décisions de la NASA et de Washington, rendant l'ISS dépendante au Soyouz, ont ensuite ravies les ingénieurs de RKK Energia, mais ce n'était probablement pas l'effet escompté au départ. S'il y a une ISS 2 en orbite cis-lunaire, on peut légitiment penser que l'aspect géopolitique en sera la raison première, avec la volonté de Washington de conserver un canal de communication et de travail ouvert avec Moscou. En raisons annexes, on pourra probablement citer l'aspect financier, non négligeable, et la volonté de continuer de bénéficier de l'expérience russe dans des modules plus "conventionnels" que les ballons de Bigelow.


Vous me direz, je n'ai pas beaucoup parlé de l'Europe... Peut être parce que justement, il n'y a rien à en dire. C'est malheureux, mais qu'aurions nous à apporter ? 


J'ai aussi plusieurs questions auxquelles je n'ai pour l'instant pas la réponse :


Quel est l'intérêt d'être en cis-lunaire par rapport à l'orbite basse ?
Quel seraient l'impact des radiations sur des spationautes en séjour de longue durée dans cette station ? Dispose-t-on de technologies de parade à ces radiations ?
Une telle orbite permettrait-elle à la station d'être un tremplin pour des missions sur la surface lunaire ? Ou pas ?


voilà, c'était un peu long, merci à tous ceux qui m'ont lu entièrement.
Vadrouille
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Vadrouille a écrit:Quel est l'intérêt d'être en cis-lunaire par rapport à l'orbite basse ?

C'est tout le problème: à quoi servirait une station en orbite lunaire? A faire des tours de Lune pendant 30 ans? Autant rester en orbite terrestre, mieux protégée des radiations.

La seconde question qui me vient à l'esprit est: comment justifier une centaine de milliards de dollars pour refaire la même chose en orbite lunaire?
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De rien, c’était très instructif.
 
A par justifier le surdimensionnement d’Orion et fournir de belle image, je ne vois pas l’intérêt comparé à l'orbite basse. Pour Mars, il y a des projets de station pour piloter en direct des rovers au sol. Mais pour la lune, on a déjà un avant-poste scientifique à proximité, la terre.  C'est pareil pour l’étude de la face cachée, des satellites ferait mieux (je hais cette phrase).
Apres pour l’accès au sol, la durée du voyage est suffisamment court pour que l’équipage reste dans la capsule. On pourra toujours imaginer une station « de correspondance » pour différent type de vaisseau. Un équipage utilise une capsule type Orion ou dragon qui placera l’équipage en orbite puis sur une trajectoire de transfert vers la lune. De là, ils se dockera a la station puis après trois jours rentrera dans un "super LEM" réutilisable. Ce vaisseau sera susceptible de se mettre en orbite lunaire, se poser, redécoller et se remettre sur une trajectoire de transfert vers la terre. De là l’équipage se dockera une deuxième fois à la station pour réintégrerai leur Orion pour le retour sur terre.  
Cette hypothèse n’a de véritable intérêt que si la station a des réservoirs de carburant pour refaire le plein du LEM entre chaque mission et un sas pour les éventuelles réparation.
 

Personnellement une station autour de la lune me fait un peu plus rêvée qu’une station en LEO, mais je ne vois pas comment la justifier. 
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J'ai lu avec intérêt le long post de Vadrouille, et c'est sûr qu'à qqs nuances près ce propos me va, mais que dire d'autre que nous ne sachions déjà ? L'Amérique n'a pas l'argent, elle le fabrique à la demande, la planche à billets c'est elle, cela ne lui donne pas pour autant une vision lumineuse de l'avenir de l'astronautique. La Russie n'a pas beaucoup de moyens financiers, et le temps ne travaille pas pour elle, économie basée sur les ressources premières (pétrole, gaz, minerai), ensuite son drame interne avec la dénatalité dramatique (passons on en parle pas comme ça tout va bien). La Chine qui elle n'a pas de souci de démographie, qui gère assez bien son budget, qui avance lentement mais sûrement, elle a les moyens financiers, les cerveaux, et une vision sur l'astronautique qui n'est pas flamboyante mais qui est. L'Europe qui est inexistante, pas d'argent pour ça, pas de volonté politique parce que pas d'élan populaire, passons. L'Inde pour le moment inexistante où si peu, mais elle a du potentiel dans l'avenir. Oui, ce qu’écris Vadrouille ne me gène pas beaucoup.
Orion, Dragon, Federatsia, et n'oublions pas la Chine dès que nécessaire, on a de quoi voyager ; on a les jambes, mais pas la tête...
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Pour répondre à phénix, le LEM du programme Apollo, tout comme Altaïr de Constellation avaient tous deux une configuration en deux morceaux : en gros, pour la remonté on se contente de remonter le strict nécessaire (les astronautes, les échantillons, le moteur pour les ramener), tandis que tout ce qui a servit à la descente reste sur place. L'idée d'un atterrisseur réutilisable ne pourrait donc s'envisager que pour la partie supérieure. Je ne sais pas si c'est trop possible, en tout cas je ne suis pas certain que ce soit l'option envisagée dans un premier temps.

Faire une base sur la Lune aurait du sens pour préparer une hypothétique base sur Mars. Cela permettrait de mettre au point un grand nombre de technologies en s'affranchissant d'un grand nombre de contraintes, liées à la distance, à la rentrée atmosphérique, à la gravité... Une station en orbite aurait un coût en lancement quasi-similaire, mais pour un apport scientifique ET technologique significativement inférieur.
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Nouvel article illustrant les difficultés relatives au choix d'une orbite pour cette station :
De Mark Whittington : http://us.blastingnews.com/news/2017/03/nasa-international-partners-designing-cis-lunar-space-station-001539371.html

an NRHO would make using the station as a base for lunar surface operations difficult. Russia, among other countries, want it deployed in a closer orbit around the moon. NASA may compromise by initially putting the station in a lower lunar orbit before later moving it to an NRHO when it comes time to send people to Mars.

C'est selon que les "partenaires" se focalisent sur un projet de retour sur la Lune ou sur le besoin d'un avant-poste pour aller sur Mars.
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Intéressant cette analyse. Je ne suis pas un expert en mécanique spatiale, alors difficile de me faire une idée par moi même de l'aspect technique des orbites visées, mais je comprends aisément que le critère d'utilisation de cette station pour des missions sur le sol lunaire soit plus important aux yeux des russes qu'au yeux des américains. C'est à se demander s'il n'existerait pas un lobby aux Etats-Unis pour que l'on ne développe pas d'atterrisseur lunaire, de sorte à pouvoir aller plus vite vers Mars et ne pas perdre de temps en construisant une base lunaire. C'est un point de vue. J'aurais tendance à penser le contraire, mais l'appât de viser plus gros explique bien la chose.

Pour répondre à Astro-notes (pardon je n'ai pas eu le temps de le faire avant d'aller manger), la chance des USA, c'est qu'ils disposent de riches investisseurs privés capables d'initier des projets que l'état lui même n'aurait pas la volonté politique de faire. En ce moment, c'est la meilleure chance pour la conquête spatiale. La Russie a ses problèmes que l'on connaît et que l'on évoque fréquemment sur ce forum. J'avoue avoir encore du mal à avoir une idée d'où en seront les chinois dans 20 ans. Ils avancent prudemment, ne grillent pas les étapes, tiennent à faire les choses bien. A voir cependant s'ils compte rester en orbite basse longtemps avec leur future station multi-modules.
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Vadrouille a écrit:J'ai aussi plusieurs questions auxquelles je n'ai pour l'instant pas la réponse :


Quel est l'intérêt d'être en cis-lunaire par rapport à l'orbite basse ?

L'orbite basse lunaire est très instable ,elle se déforme et risque la collision avec le sol. 

Quel seraient l'impact des radiations sur des spationautes en séjour de longue durée dans cette station ? Dispose-t-on de technologies de parade à ces radiations ?

On peut assez facilement se protéger contre les CME solaires avec un peu d'eau mais  contre les rayons cosmiques d'origine galactique ,il faudrait beaucoup plus.La seule solution c'est de ne rester pas trop longtemps.

Une telle orbite permettrait-elle à la station d'être un tremplin pour des missions sur la surface lunaire ? Ou pas ?

Oui ,elle est un peu plus facile d'accès depuis la terre , un peu moins bonne que l'orbite basse pour aller  se poser sur la Lune mais pas beaucoup.De plus  l'orbite en halo autour de L2 donne accès en permanence à la face cachée de la lune ,tout en permettant les com avec la terre.




Dernière édition par galacsi le Lun 13 Mar 2017 - 22:26, édité 3 fois
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Pour que ce soit pertinent, il faudrait que ce soit utile . Bon, d'accord je transfère la question : utile à quoi et pour qui ?
A priori ce projet ne m'emballe pas, mais bon je peux très bien changer d'avis si on m'apporte de bonnes raisons et en ne perdant pas de vue que les dépenses pour un tel projet peuvent en freiner d'autres.
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Vadrouille a écrit: C'est à se demander s'il n'existerait pas un lobby aux Etats-Unis pour que l'on ne développe pas d'atterrisseur lunaire, de sorte à pouvoir aller plus vite vers Mars et ne pas perdre de temps en construisant une base lunaire. C'est un point de vue. J'aurais tendance à penser le contraire, mais l'appât de viser plus gros explique bien la chose.
Je crois que le lobbyisme joue en fait dans l'autre sens.
Avant que l'administration Trump, ré-oriente les objectifs fixés à la NASA, celle-ci produit des scénarios basés sur les mandats qui lui ont été donnés. Donc "Mars" est l'objectif, la Lune est une étape mais il ne faut pas y atterrir, pas y construire une base, pas s'y implanter. Donc cette orbite NRHO .... et une station qui s'y déplacerait, répondrait à ces critères.
Peut-être avec une visée d'assemblage du "vaisseau habité martien" ? Puisque le départ interplanétaire est une option crédible depuis cette orbite.
Ce rapport publié en février 2017, explore des options qui vont dans ce sens :
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20170001347 (le pdf très technique y est accessible)
Projet post-ISS d'une station en cis-lunaire : pertinent ? plausible ? Nrho_o10
Pour sûr, s'il y a une nouvelle orientation "lunaire" pour la NASA, et/ou si il faut "trouver un compromis" avec des possibles partenaires, l'orbite basse peut redevenir l'option. *
Pour l'instant on n'en sait rien.

la chance des USA, c'est qu'ils disposent de riches investisseurs privés capables d'initier des projets que l'état lui même n'aurait pas la volonté politique de faire.  
Initier ce type de projet, j'en doute un peu. Plutôt proposer leurs services à un maitre d'oeuvre impliqué dans un projet national ou international (pour l'instant on ne voit rien d'autre se concrétiser)

* plus en phase avec la Russie et d'autres agences qui elles voudraient s'implanter sur la Lune (au moins y participer).
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Giwa a écrit: en ne perdant pas de vue que les dépenses pour un tel projet peuvent en freiner d'autres.
La réalisation des missions lointaines (plus loin que la Lune) restent complexes et chères.
Et les projets de la NASA, d'aller vers un astéroïde, puis de rapporter un rocher vers la Lune ... se dégonflent façon pschiiiitt . Concrètement il n'y a pas d'autre destination que Mars et les "on y sera dans vingt ans" peuvent se répéter ad nauseam.
Je suppute donc ce qui peut sous-tendre le raisonnement NASA pour un tel projet de station (non exhaustif comme toute supputation) :

  • Une station orbitale lunaire pourrait être un ersatz de destination lointaine, où on "progresserait" pour préparer le grand voyage martien et/ou l'implantation sur la Lune.
  • Elle laisserait les agences qui expriment plutôt un objectif Lune, le préparer suivant leur calendrier.
  • L'investissement de chacun se veut réparti, pour ne pas plomber la suite de leurs projets.
    article A.Zak a écrit:According to the latest design, the station includes a pair of habitation modules built by Europe and Japan, a U.S.-built power and propulsion module, a Russian airlock module and the 8.5-meter Canadian robotic arm. Based on the experience obtained during the ISS program, the life-support system of the cis-lunar station will eventually feature a truly "closed-loop" technology, essentially recycling all its resources, such as waste water and oxygen.


Mais je suis assez d'accord que la construire, en assurer l'occupation et la maintenance sera cher. Et donc difficile de préparer et financer le reste quelle que soit l'option (Lune ou Mars)
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Effectivement il faut éviter les a priori ... et si j'ai dans mon dernier post utilisé ces a priori ... c'était un stimulant pour les réflexions sur cette station cis-lunaire . Mais bon tout çà est dans l'attente de l'orientation à venir de la politique spatiale étatsunienne qui reste encore l'acteur principal du spatial.


Dernière édition par Giwa le Lun 13 Mar 2017 - 22:48, édité 1 fois
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montmein69 a écrit:
Vadrouille a écrit: C'est à se demander s'il n'existerait pas un lobby aux Etats-Unis pour que l'on ne développe pas d'atterrisseur lunaire, de sorte à pouvoir aller plus vite vers Mars et ne pas perdre de temps en construisant une base lunaire. C'est un point de vue. J'aurais tendance à penser le contraire, mais l'appât de viser plus gros explique bien la chose.
Je crois que le lobbyisme joue en fait dans l'autre sens.

C'est bizarre car la suite de ton post me laisse à penser que tu dis la même chose que moi...

Comme pour l'ISS, on peut s'attendre à ce que l'on disserte longtemps sur le design avant de finir sur quelque chose qui accorde tout le monde. Je suis surpris par le design, je trouve la participation russe assez limitée... seulement le sas ? Ce qui impliquerait un abandon des EMU pour les sorties ? Curieux.
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Vadrouille a écrit:
montmein69 a écrit:
Je crois que le lobbyisme joue en fait dans l'autre sens.

C'est bizarre car la suite de ton post me laisse à penser que tu dis la même chose que moi...

Je précise : pour moi le lobbyisme c'est une pratique visant à modifier ou aménager une décision sur un sujet.
Or ce qui est décidé (à ce jour) comme mandat de la NASA, c'est de ne pas se poser sur la Lune (décision du Congrès toujours en vigueur).
Et donc ce que - selon moi - les lobbyistes (sélénophiles sans que cela soit un qualificatif de mauvais goût) tentent de faire, c'est influer pour que le retour sur la Lune soit décidé. Ce lobby pousse pour fabriquer un atterrisseur lunaire, des missions au sol, construire un village lunaire etc ....

Donc
s'il n'existerait pas un lobby aux Etats-Unis pour que l'on ne développe pas d'atterrisseur lunaire, de sorte à pouvoir aller plus vite vers Mars et ne pas perdre de temps en construisant une base lunaire.
Cette politique étant l'orientation actée, officielle .... n'est pas (ou en tout cas n'est plus) vraiment sujette à une action de lobbyistes.
Cela bien sûr pourrait changer avec de nouvelles décisions de l'administration Trump qui inverseraient les orientations.
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montmein69 a écrit:

Or ce qui est décidé (à ce jour) comme mandat de la NASA, c'est de ne pas se poser sur la Lune (décision du Congrès toujours en vigueur).

C'est une décision de la Maison Blanche, pas du Congrès.

Elle a été prise par Obama en abandonnant le programme Constellation, donc le financement d'Altair et elle n'a pas été renversée par le Congrès (au contraire du SLS et d'Orion, abandonnés aussi par Obama mais tout de même financés par le Congrès).
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montmein69 a écrit:La réalisation des missions lointaines (plus loin que la Lune) restent complexes et chères.

Je suppute donc ce qui peut sous-tendre le raisonnement NASA pour un tel projet de station (non exhaustif comme toute supputation) :

  • Une station orbitale lunaire pourrait être un ersatz de destination lointaine, où on "progresserait" pour préparer le grand voyage martien et/ou l'implantation sur la Lune.
  • Elle laisserait les agences qui expriment plutôt un objectif Lune, le préparer suivant leur calendrier.
  • L'investissement de chacun se veut réparti, pour ne pas plomber la suite de leurs projets.


Mais je suis assez d'accord que la construire, en assurer l'occupation et la maintenance sera cher. Et donc difficile de préparer et financer le reste quelle que soit l'option (Lune ou Mars)

Les missions lunaires sont aussi complexes et chères. Leur avantage est qu'on est beaucoup moins soumis aux lois de la mécanique spatiale (fenêtre de tir aller et retour)

A quoi servirait de répéter inlassablement ce qu'on fait depuis 50 en orbite basse? Et en quoi une station lunaire permet-elle de faciliter l'établissement d'une colonie lunaire, si tel est l'objectif? Il vaudrait mieux dans ce cas développer l’infrastructure de transport (navette Terre-Lune, atterrisseur,..). De par son coût, une station en orbite lunaire freinerait considérablement l'établissement d'une base sur la Lune. Si l'objectif est Mars, elle ne sera d'aucune utilité.
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Salut,
J'ai lu les bios de Clay Anderson et de Massimino et il me semble que le futur du spatial habité, post actuelle SSI serait : changer la fonction de la SSI (pas son orbite mais peut-être sa hauteur) pour en faire une plate-forme spatiale internationale (avec les agences actuelles qui auraient fusionné si vraiment il n'y a plus d'argent partout). Les astronautes restent en LEO (ils adorent la vue de la Terre et la nuit sur Terre et aussi l'univers quand ils peuvent tout éteindre)... Ils ne restent pas en permanence à bord quoique cela puisse inciter à des économies.... Leur travail (but purement scientifique): assembler des structures géantes sur lesquelles ils fixeraient lors d'EVA de gigantesques miroirs qui serviront de télescopes spatiaux puis une fois assemblées, ces structures seraient dirigées vers L2 pour effectuer leurs recherches. On combinerait une présence humaine dans l'espace avec notre envie de voir des détails sur les milliards d'exoplanètes qui pullulent dans notre galaxie. Il y a suffisamment de place dans l'espace, suffisamment de choses à découvrir dans notre Galaxie et dans d'autres pour poursuivre le travail du HST sous d'autres formes, plus ambitieuses et plus systématiques.
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