(NASA-ESA) Mars Sample Return - Retour des échantillons collectés par Perseverance (2028)

Le scénario qui avait été envisagé c'est un petit lanceur chargé de remonter en orbite martienne. (fig 3)
Là le vaisseau mère doit capturer le container d'échantillons ... puis le module de retour vers la Terre fait son boulot. (fig 4)



C'est donc complexe ...

Déjà qu'avec ExoMars les responsabilités et cofinancements ESA/NASA sont loin d'être simples (c'est un euphémisme), une mission de type MSR aura de quoi occuper bon nombre de politiciens qui s'amuseront à changer les périmètres d'activités et l'enveloppe allouée à la mission tous les 2 ans, faisant à chaque fois tout reprendre depuis zéro, aboutissant à une mission qui volera avec 20 ans de retard et qui coutera 10 fois ce qu'elle aurait du couter en réalité.

A moins que cette fois nos chers élus arrivent à prendre des décisions avec des grosses sommes d'argent dès le début ? :)

Space Opera a écrit:...
A moins que cette fois nos chers élus arrivent à prendre des décisions avec des grosses sommes d'argent dès le début ? :)

Non, là tu rêves ! Ça serait plus du spatial si le budget était garanti pour toute la durée du Programme... Ou alors en spatial commercial où c'est garanti que tu toucheras moins que ce qui est dans le contrat... sauf si tu réalises le tout en un temps record :pale:

Que les choses soient claires: je ne parle évidemment pas d'engagement sur la somme totale du projet (en général intenable), je parle d'un engagement d'une somme telle que les véhémences de certains décideurs à vouloir tout changer seraient irrémédiablement tuées dans l'oeuf.

Ce qui pourrait influencer les décisionnaires, c'est que les missions comme Hayabusa, Phobos-Grunt, et même Rosetta réussissent et que certaines montrent que l'on peut rapporter des échantillons (et éventuellement distribuer des échantillons à des labos dans différents pays).
Mais il parait clair que l'ESA ne se lancera pas seule dans Mars Sample Return ....

montmein69 a écrit:Mais il parait clair que l'ESA ne se lancera pas seule dans Mars Sample Return ....

Il n'en a jamais été question.

Et puis que les autres missions d'exploration soient des succès ne changera rien, les décideurs se fichent pas mal de l'actualité scientifique...

Space Opera a écrit:
Et puis que les autres missions d'exploration soient des succès ne changera rien, les décideurs se fichent pas mal de l'actualité scientifique...

Un peu abrupt peut-être ?
Il faudra bien dans 5, 10 ou 20 ans proposer des missions "innovantes", qui permettent à la fois de maitriser de nouvelles techniques spatiales, et qui apportent du "matériau neuf" pour la science.
Si une telle mission en automatique ne peut se faire .... que dire d'une mission habitée où les difficultés seront démultipliées vu le tonnage à envoyer.
Il va bien falloir déverrouiller le schmilblick .... la question c'est quelle agence spatiale se portera leader pour une telle mission .... c'est vrai qu'on ne pariera pas sa main sur le billot pour l'ESA :affraid:

montmein69 a écrit:la question c'est quelle agence spatiale se portera leader pour une telle mission ....

Dans le cadre d'une coopération il y a rarement un "leader" officiel, seulement un contributeur plus important au mieux.

Cette mission pourrait être prise en charge par le privé ..... c-a-d Space X

Le projet Red Dragon utiliserait une capsule Dragon adaptée.

Présentation du projet :

http://www.space.com/24984-spacex-mars-mission-red-dragon.html

Il faudra un lanceur Falcon Heavy (qui doit exister dans un délai annoncé pour la fin de cette année ?)
Et adapter la capsule Dragon, pour le transport du rover collecteur, et qui doit aussi "contenir" un lanceur chargé de rapporter les échantillons vers la Terre (je m'interroge sur la taille de cet engin et sa capacité d'emport d'échantillons ?).

Un RdV en orbite terrestre serait prévu dans le scénario de cette mission (launch 2).

C'est une mission que les différentes agences gouvernementale (NASA, ESA, JAXA, Russie) nous promettent depuis des années pour le court terme.
Je me souviens d'un article qui le promettait pour 2003... puis les dates glissent d'une année sur l'autre... 8-)

J'avoue que ce projet de spaceX me parait plus solide, et pour une seule raison:

Elon Musk parle de colonies sur mars, du MCT... mais il ne sera vraiment pris au sérieux qu'une fois que SpaceX aura fait atterrir (et si possible) redécoller quelque chose sur Mars.

Je pense que pour cette raison, nous aurons peut-être la chance de voir ça pour 2018-2022...

Space Opera a écrit:

montmein69 a écrit:la question c'est quelle agence spatiale se portera leader pour une telle mission ....

Dans le cadre d'une coopération il y a rarement un "leader" officiel, seulement un contributeur plus important au mieux.

Malheureusement l'histoire de la coopération spatiale avec les USA a montré que les américains prenaient souvent des décisions unilatéralement. L'Europe s'est souvent faite avoir et elle s'est souvent faite imposer des choses sans lui demander son avis.

Mustard a écrit:

Space Opera a écrit:
Dans le cadre d'une coopération il y a rarement un "leader" officiel, seulement un contributeur plus important au mieux.

Malheureusement l'histoire de la coopération spatiale avec les USA a montré que les américains prenaient souvent des décisions unilatéralement. L'Europe s'est souvent faite avoir et elle s'est souvent faite imposer des choses sans lui demander son avis.

Oui mais dans ce cas, en général, la coopération s'arrête et le projet tombe à l'eau ou est remanié.

Mustard a écrit:Malheureusement l'histoire de la coopération spatiale avec les USA a montré que les américains prenaient souvent des décisions unilatéralement. L'Europe s'est souvent faite avoir et elle s'est souvent faite imposer des choses sans lui demander son avis.

Quelle n'a pas été ma surprise d'entendre que les USA lançait mars 2020 une semaine apres avoir annulé la cooperation avec l'europe sur exomars 2018 faute de budget.

Je l'ai eu sacrement mauvaise, et la NASA à la réputation d’être le partenaire le moins fiable de la planète.

P-S: Il nous l'ont encore fait en annoncant Europa Clipper après avoir annuler la coopération sur JUICE. ça fait beaucoup!
C'est l'un des avantages que peut avoir le privé. On leur paye un service (et en l’occurrence un caillou)

Space Opera a écrit:Oui mais dans ce cas, en général, la coopération s'arrête et le projet tombe à l'eau ou est remanié.

Je pense que la cooperation a eu ces dernieres années quelques accrocs, et je ne suis pas sur qu'elle s'en remmette (en dehors des discours d'apparence ;) )

LuckySan a écrit:
Quelle n'a pas été ma surprise d'entendre que les USA lançait mars 2020 une semaine apres avoir annulé la cooperation avec l'europe sur exomars 2018 faute de budget.

Je l'ai eu sacrement mauvaise, et la NASA à la réputation d’être le partenaire le moins fiable de la planète.

P-S: Il nous l'ont encore fait en annoncant Europa Clipper après avoir annuler la coopération sur JUICE. ça fait beaucoup!
C'est l'un des avantages que peut avoir le privé. On leur paye un service (et en l’occurrence un caillou)

Je pense que la cooperation a eu ces dernieres années quelques accrocs, et je ne suis pas sur qu'elle s'en remmette (en dehors des discours d'apparence ;) )

L'ESA a quatre fois moins de sous (trois fois moins pour l'exploration du système solaire) mais une mission n'est jamais remise en cause en cas de dépassement, on se contente d'allonger les délais. La procédure budgétaire de la NASA fait qu'un projet peut être annulé alors qu'il est bien avancé. Les projets en coopération avec l'ESA sont souvent les plus couteux dont les plus susceptibles d'être remis en cause. LE PRIVE N EST PAS UNE SOURCE DE FINANCEMENT : il dépense ce qu'on lui donne.

En vérité, il y a actuellement un regain d'intérêt pour une mission Mars Sample Return, mais du côté de la communauté human spaceflight, dans l'optique de préparer une mission habitée vers Mars. Une telle mission, qualifiée de "Heavy" MSR, servirait notamment à :
1) Utiliser le SLS
2) Tester la propulsion interplanétaire pour l'envoi d'un gros module spatial vers Mars
3) Tester l'entrée, descente et atterrissage d'un gros vaisseau sur Mars, en fait de même taille que celui qu'on voudrait amener sur Mars dans le cadre des vols habités.
4) Tester les systèmes de production d'ergols à partir du CO2 martien.
notamment.
C'est dans les cartons des futurs rapports de l'IAA sur les missions martiennes habitées, de l'ISECG pour sa prochaine version de la "Global Exploration Roadmap" et c'est aussi dans les conclusions du workshop NASA Affording Mars II de Pasadena d'Octobre dernier.
Cela devrait donc converger un jour ou l'autre vers un vrai programme (enfin, après tant d'années !), d'autant plus que le SLS devient progressivement une réalité.
Pas sûr que Space X puisse s'immiscer dans ce projet.

Et puis quel serai l’intérêt financier de SpaceX a ramener de la roche martienne ? a moins de la vendre plusieurs millions le Kg, je vois pas bien...

Si on en revient au projet spécifique de Space X baptisé Red Dragon, dont on peut penser qu'il se fera en complète indépendance (?) cela suppose que la société crée un département spécialement cibla sur cet objectif, qui parait relativement simple dans le principe, mais nécessitera des compétences dans des domaines qui pour l'instant ne sont pas dans ses cordes.

Mais c'est la condition pour que le reste de ses ambitions  en terme de vol habité sur Mars puisse garder sa crédibilité comme déjà dit :

Luckysan a écrit:
Elon Musk parle de colonies sur mars, du MCT... mais il ne sera vraiment pris au sérieux qu'une fois que SpaceX aura fait atterrir (et si possible) redécoller quelque chose sur Mars.
Je pense que pour cette raison, nous aurons peut-être la chance de voir ça pour 2018-2022...

Les compétences à démontrer pour Red Dragon (sans être exhaustif)

- développer un rover chargé de collecter des échantillons. Gérer ce rover via des techniciens sur Terre  (?) avec un relais de communication (?)
- développer un petit lanceur Mars Ascent Vehicle (MAV) qui tiendrait dans la Dragon ... et pourrait décoller puis effectuer le voyage de retour avec mise en orbite d'attente terrestre. Quelle quantité d'ergols peut-il contenir ? Quelle masse d'échantillons peut-il emporter ?



- gérer le conditionnement des échantillons et leur chargement dans le MAV pour le retour

E. Musk pourra-t'il développer toutes ces infrastructures ? C'est possible avec des G$, mais il faut les ingénieurs compétents dans ces domaines. Recruter des jeunes sortant des écoles ? Siphonner ceux qui sont embauchés dans les agences spatiales ?
Peut-il se contenter - en terme de rentabilité - de l'acquisition de compétences qui serviront pour le projet habité ? Peut-il valoriser d'une autre façon (mais peut-on prendre des échantillons sur un corps spatial et les revendre ?) ou bien lors de la mission tester des équipements de conditionnement d'échantillons ou même ISRU ? qui pourront être revendus à des agences ?

yoann a écrit:Et puis quel serai l’intérêt financier de SpaceX a ramener de la roche martienne ? a moins de la vendre plusieurs millions le Kg, je vois pas bien...

La NASA financera de toute façon une société privée pour ramener des échantillons. Peut-être que SpaceX se placera en concurrence avec LM ou Boeing ?

Je ne pense pas que spaceX doivent developper un rover, voir meme le module d'ascension.

Leur role peut parfaitement est restreint à la fourniture d'un service: delivrer en un point precis de mars une charge utile de X tonnes.

Le rover sera surement mars 2020 (ou revons un peu Exomars 2018 ;) )
le matériel de production de propergol, et plus difficile de l’énergie électrique nécessaire, pourra faire l'objet d'un autre appel d'offre/contrat, ou développé en interne à la NASA.
le module de retour peut suivre la meme voie...

agyre a écrit:En vérité, il y a actuellement un regain d'intérêt pour une mission Mars Sample Return, mais du côté de la communauté human spaceflight, dans l'optique de préparer une mission habitée vers Mars. Une telle mission, qualifiée de "Heavy" MSR, servirait notamment à :
1) Utiliser le SLS
2) Tester la propulsion interplanétaire pour l'envoi d'un gros module spatial vers Mars
3) Tester l'entrée, descente et atterrissage d'un gros vaisseau sur Mars, en fait de même taille que celui qu'on voudrait amener sur Mars dans le cadre des vols habités.
4) Tester les systèmes de production d'ergols à partir du CO2 martien.

Le regain est là, c'est sur et certain...
Par contre, la mission que tu nous decris fait un peu ... "guerre des étoiles" 
C'est le probleme des forums... ca s'enflamme... et ca oublie qu'il y a d'autres contraintes que la passion...
Et beaucoup de gens poussent aussi à trouver d'urgence une justification à SLS... ;)  (et ne me parlez pas d'ARM...)

Je préfère pour ma part le projet Red Dragon, qui s'il est plus modeste, a le mérite de rester dans une enveloppe budgétaire "normale" (à la louche, 500/700 Millions de $)

Rien pour l'instant ne donne d'indice probant que la NASA pourrait avoir recours à Space X.

Cela voudrait dire que le projet SLS est mort et abandonné. Certes il y a des remous dans les étages de la NASA et sur les forums avec du lobbying mettant en cause ce lanceur, les premiers projets de missions envisagés etc... mais le Congrès a donné un mandat que doit exécuter la NASA. (SLS + Orion), c'est uniquement pour le LEO qu'il y a délégation de service aux sociétés privées.
Bien sûr de nouvelles élections présidentielles s'annoncent et il peut y avoir retournement de situation, mais pour le moment on n'en sait absolument rien.

Donc de mon côté (et cela n'engage que moi)  je pense que si E. Musk veut marquer son territoire martien par une première mission réussie, ce serait à lui - sa société - de développer (ou d'acheter à des sociétés compétentes) les éléments à emporter dans sa Red Dragon (le rover, la fusée de retour etc ...) pour montrer qu'il valide la maîtrise de certaines techniques et s'ouvre la voie vers sa mission de colonisation (qui est d'une toute autre ampleur).

La mission Red Dragon peut paraître relativement "simple" et avec un budget "assez modeste et maîtrisé .... mais AMHA c'est trompeur.

montmein69 a écrit:
Cela voudrait dire que le projet SLS est mort et abandonné. Certes il y a des remous dans les étages de la NASA et sur les forums avec du lobbying mettant en cause ce lanceur, les premiers projets de missions envisagés etc... mais le Congrès a donné un mandat que doit exécuter la NASA. (SLS + Orion), c'est uniquement pour le LEO qu'il y a délégation de service aux sociétés privées.
Bien sûr de nouvelles élections présidentielles s'annoncent et il peut y avoir retournement de situation, mais pour le moment on n'en sait absolument rien.

SLS a l'air d'un futur beau lanceur... ce n'est que sur le cout dû à sa probable faible utilisation que les critiques fusent...
SpaceX a un intérêt à également développer la demande pour son propre lanceur lourd, pour sa Falcon Heavy et son hypothétique BFR au methane...
Je pense que, loin d’être en concurrence, SLS peut grandement profiter de la dynamique engendrée par SpaceX.

montmein69 a écrit:Donc de mon côté (et cela n'engage que moi)  je pense que si E. Musk veut marquer son territoire martien par une première mission réussie, ce serait à lui - sa société - de développer (ou d'acheter à des sociétés compétentes) les éléments à emporter dans sa Red Dragon (le rover, la fusée de retour etc ...) pour montrer qu'il valide la maîtrise de certaines techniques et s'ouvre la voie vers sa mission de colonisation (qui est d'une toute autre ampleur).

La mission Red Dragon peut paraître relativement "simple" et avec un budget "assez modeste et maîtrisé .... mais AMHA c'est trompeur.

SpaceX ira faire une mission du genre "Red Dragon" avec ou sans le mandat de la NASA... mais j'ai plutôt l'impression que SpaceX et la NASA s'entendent comme cul et chemise (la plupart des employés de SpaceX étant des transfuges de la NASA).
la NASA utilise amha SpaceX pour développer des technologies sans passer par la phase "congres" et "lobbying"... ;)


Sans l'aide de la NASA, la mission se résumera à un forage à l'emplacement de l’atterrissage (pas de rover) et l'on perdra la faculté de sélectionner une roche ou un forage intéressant.... la NASA y perdrait beaucoup et serait quand même obligée d'acheter l’échantillon de moindre valeur (car il est impensable que la NASA ne l’achète pas, les labos le demanderont!)

LuckySan a écrit:
SLS a l'air d'un futur beau lanceur... ce n'est que sur le cout dû à sa probable faible utilisation que les critiques fusent...
SpaceX a un intérêt à également développer la demande pour son propre lanceur lourd, pour sa Falcon Heavy et son hypothétique BFR au methane...
Je pense que, loin d’être en concurrence, SLS peut grandement profiter de la dynamique engendrée par SpaceX.

Je ne lis certes pas dans le marc de café, mais si Space X cherche un "marché" pour un lanceur lourd et qu'il vise la NASA comme client (il est vrai que les commandes étatiques sont un pactole ...  avec réglement rubis sur l'ongle) cela implique que la NASA n'ait pas son propre lanceur. Cette hypothèse ne me parait cependant pas crédible.

SpaceX ira faire une mission du genre "Red Dragon" avec ou sans le mandat de la NASA... mais j'ai plutôt l'impression que SpaceX et la NASA s'entendent comme cul et chemise (la plupart des employés de SpaceX étant des transfuges de la NASA).
la NASA utilise amha SpaceX pour développer des technologies sans passer par la phase "congres" et "lobbying"... ;)

Cela pourrait s'envisager pour la fourniture d'équipements complémentaires comme un atterrisseur, des modules d'habitation, des engins de terrassement. Mais si cela implique aussi l'utilisation de lanceurs de Space X ..... alors le SLS serait mort-né.
Space X a t'elle les capacités de "créer" ce genre d'appareillages ? Et de le fournir clef en mains à la NASA ? Je ne sais pas, mais pour l'instant rien de ce qu'elle a entrepris ne va dans ce sens.

Sans l'aide de la NASA, la mission se résumera à un forage à l'emplacement de l’atterrissage (pas de rover) et l'on perdra la faculté de sélectionner une roche ou un forage intéressant.... la NASA y perdrait beaucoup et serait quand même obligée d'acheter l’échantillon de moindre valeur (car il est impensable que la NASA ne l’achète pas, les labos le demanderont!)

J'ai un gros doute que le Congrès s'engage dans un tel scénario qui "déplumerait" la NASA de ce quoi pour lequel elle a été créé.
Cela dit si Space X réussit sa mission de MSR, elle pourra envisager de commercialiser les échantillons rapportés (aux réglements internationaux près .... il y aurait marchandisation de l'espace et des astres) et des labos du monde entier pourraient se porter acquéreurs.
En se plaçant dans l'hypothèse de ce cas de figure, je crois qu'il y aura un engouement pour la "première" sans trop regarder l'intérêt réel des échantillons (dans ton hypothèse d'un forage sous la Dragon). Il faudra plus (avec des zones de prélèvement ciblées) pour espérer que les labos sortent des (10x ... 100 x .... ?) milliers de $.

Pour discuter (sereinement) de la version Dragon rouge d'une mission MSR .... il faudrait avoir des données assez précises sur la masse de la Dragon au départ de la Terre, la quantité d'ergols qu'il faudra pour son atterrissage sur Mars, et la masse du véhicule de retour* + échantillons (donc la quantité d'ergols nécessaire pour décoller et adopter la trajectoire de retour).

Dans les projets de mission qu'ont pu étudier des agences spatiales, on a un atterrisseur à structure plus aérienne qu'une capsule. Et la présence d'un rover pour collecter des échantillons est assez systématique (apporté par l'atterrisseur ? ou travaillant depuis une précédente mission ?). Le Mars return vehicle apporte ses ergols.



* Mars Return Vehicle

montmein69 a écrit:
Je ne lis certes pas dans le marc de café, mais si Space X cherche un "marché" pour un lanceur lourd et qu'il vise la NASA comme client (il est vrai que les commandes étatiques sont un pactole ...  avec réglement rubis sur l'ongle) cela implique que la NASA n'ait pas son propre lanceur. Cette hypothèse ne me parait cependant pas crédible.
[...]
J'ai un gros doute que le Congrès s'engage dans un tel scénario qui "déplumerait" la NASA de ce quoi pour lequel elle a été créé.
[...]

Effectivement,la place de la NASA dans ce futur paysage est une question vraiment pertinente.

L'une des missions de la NASA est de fournir un service de transport de charge utile (LEO, GEO, survol, orbite, atterrissage) et un service de transfert des données (Deep Space Network).
Les instruments sur les différentes sondes sont déjà sujet à appel d'offre auprès des différents laboratoires.

L'envoi de DSCOVR la semaine passée est à ce titre très symbolique (au même titre que leur premier satellite GEO en 2013). On parle là d'un envoi dans le référentiel héliocentrique. Nous ne sommes déjà plus dans "On laisse le LEO au privé pour s'occuper du Beyond"

La NASA pourrait perdre très vite sa prérogative sur le transport spatial (à l'exception probable des RTG) au même titre qu'elle effectue des appels d'offre pour les instruments de ses sondes.

La NASA n'aura plus qu'un rôle de planification, définissant les objectifs des missions et faisant les appels d'offres nécessaires, autant pour les instruments que pour l'envoi et la navigation.

C'est encore une tendance très préliminaire, mais cela se dessine clairement... et c'est une tendance de fond...

montmein69 a écrit:Pour discuter (sereinement) de la version Dragon rouge d'une mission MSR .... il faudrait avoir des données assez précises sur la masse de la Dragon au départ de la Terre, la quantité d'ergols qu'il faudra pour son atterrissage sur Mars, et la masse du véhicule de retour* + échantillons (donc la quantité d'ergols nécessaire pour décoller et adopter la trajectoire de retour).

J'ai cette diapo tirée de cette conférence https://www.youtube.com/watch?v=ZoSKHzziLKw . C'est pour l'instant la seule présentation valable trouvable sur internet d'un projet de MSR avec un "red dragon".



On peut voir que les masses sont:
- 5.3 Tonnes pour la capsule Dragon dépouillée
- 3.2 Tonnes de propergol pour réaliser l’atterrissage sur mars.
- 2 Tonnes pour la fusée de retour d'échantillons (2 étages) + matériel ISRU + hydrogène pour amorcer la réaction chimique.
- 3 Tonnes de marge

la masse à faire atterrir est estimée à 10 Tonnes dans une autre diapo... :scratch:

Le carburant pour la fusée de retour échantillons sera produit "in situ". C'est le premier avantage de cette architecture.
Le Red Dragon fera de la rétropropulsion, seule solution pour faire atterrir des charges > 1 Tonne sur mars. C'est le second avantage.
La partie "Rover" est déléguée à un rover préexistant. cela demande un atterrissage de précision, troisième avantage.

mais pour produire l’oxygène, il faut de l’énergie. d’où vient t'elle?... je sais pas... est-ce que des panneaux solaires (doués d'une masse) suffiront?

Rappel de la réaction:
4H2 + CO2 --> 2H2O + CH4    Le méthane sert de propergol, l'eau est réutilisée dans la seconde réaction (électrolyse)
2 H2O ----> 2H2 + O2   L’oxygène sert de propergol. Le dihydrogène est recyclé

Et comme dit dans les posts précédents, cela nécessite que la NASA utilise un prestataire privé pour réaliser ce qui était précédemment son cœur de métier!

Première question sur cette diapo (on trouvera peut-être des documents "papiers" qui détaillent le scénario) :
en bas à droite il y a écrit : "Feasability Analysis for a Manned Mars Free return Mission in 2018"

Je ne comprends pas le "manned" ?
Ne serait-ce pas plutôt "unmanned" ??? :scratch:

L'originalité recherchée, c'est le "free return" ... pas de RdV en orbite : le véhicule qui décolle (Mars Return Vehicle) est celui qui rapporte en vol direct les échantillons (deux étages sont prévus) sur Terre.

Pour le prélévement d'échantillons, un rover qui doit être capable de creuser profond (2 m au moins)

"One of Ames' long standing science interests has been to robotically drill deeply into Mars' subsurface environment (2 meters, or more) to investigate the habitability of that zone for past or extant life

On envisagerait (?) de le faire venir lors d'une précédente mission.
Des tâches complémentaires au forage .... seront  à gérer :
Conditionnement des échantillons ? transport vers la Red Dragon pour charger ce payload dans le MRV lui-même inséré dans la Red Dragon (?) .. par bras robotisé de la Red Dragon ? (toutes opérations nécessitant de l'énergie, une robotique - autonome ? pilotée ? - et des relais de communication vers la Terre)