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 Notre mission: Mars

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Socrates




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MessageSujet: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 14:20

Notre mission : Mars.

Chers amis du cosmos,
Je vous propose que nous réfléchissions ensemble à la définition de la future « mission to Mars ». Il s’agirait de déposer un équipage sur la surface de Mars et de le ramener sur Terre. Il s’agirait d’une entreprise européenne ou russo-européenne (ce qui n’interdirait pas d’acheter des moteurs VASIMIR). Il s’agirait d’en définir l’architecture, la philosophie, et même, pourquoi pas, le calendrier etc… et cela en répondant à tous les problèmes majeurs que soulèverait une telle entreprise : mise en orbite (LEO) avec quels lanceurs (et le nombre de lancements), etc… de sorte que ce projet serait réaliste.
Peut-on concevoir une architecture facile à mettre en œuvre et pas trop coûteuse et pas trop risquée pour l’équipage etc… et avec des technologies déjà existantes ou à portée de main (exemple : film photovoltaïque) ?
Nos échanges autour de ce projet (que je trouve très ludique) pourraient être intéressants à plus d’un titre. Chacun pourrait profiter de la mise en commun de nos connaissances, de nos réflexions etc… et nous avancerions pas à pas vers une vue d’ensemble du problème.
Nous connaissons déjà pas mal ce que pensent les uns et les autres et il me semble qu’il est une convergence des points de vue vers la propulsion électrique solaire (SEP). Mais en cas de désaccord profond on pourrait avoir les tenants de la propulsion chimique d’un côté et les tenants de la SEP de l’autre (ou encore ceux qui seraient pour le nucléaire). Mais sinon, on irait pour la SEP et puisqu’il est déjà, je pense, un début de consensus parmi nous.
Dans un premier temps je m’abstiendrais de donner mes idées afin de vous laisser le plaisir de proposer les premiers.
A votre imagination !
Socrates
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Space Opera
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 15:15

Ce projet me tente ! Attention, le sérieux sera demandé, avec autant que possibles des chiffres et des calculs.

Bonus : mettre tout ça sous Orbiter pour le rendu final :P


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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 15:18

Heuu ! toutes les étapes d'un projet comme celui la represente des tonnes de débat,
il faut un maitre de jeu, les modo vont avoir du travail, ca risque d'etre aussi chaud que le coeur du soleil. :)

Rolling Eyes je vais être vite largué par les pro, je suivrai de loin. :)

Un installation prolongée sur Mars (2-6 mois) ?

Europeen ou Patenariat avec la russie, chine, le japon?

Définition du cadre du cadre de la mission, ils vont faire quoi sur Mars, ?.
ensuite vient l'expression des besoins et la répartition des ateliers, sans
compter l'appel au vote sur les solutions proposées.

Orbiter est un atout interessant, il pourrait etre la conclusion.


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Socrates




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 15:29

Dans un premier temps il s'agirait de proposer les grandes lignes. Par exemple: pour le voyage aller, on sépare le cargo de l'équipage ou pas? Avantages de chaque options etc... Mais on va vite s'apercevoir que tout est lié. C'est là qu'il faut concevoir, inventer, proposer. A ce stade tout le monde peut participer. Ensuite, ceux qui maîtrisent certaines questions techniques comme Astrogreg pourront mettre les points sur les "i".
Je propose donc un travail collectif: on pourrait intervenir pour seulement soulever un problème, poser une question. Par exemple: trouverait-on quelque avantage à séparer l'équipage en deux ou trois groupes (pour l'aller) et sur deux ou trois vaisseaux qui voleraient en formation? Cette question est lièe au lanceur utilisé (entre autres) pour atteindre LEO.
à+
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lambda0
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 15:56

Quelques arguments et documentation ici :
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/propulsions-et-lanceurs-f18/les-differents-scenarios-pour-aller-sur-mars-t2938.htm

L'article d'Elisa Cliquet recensait pas mal d'analyses de missions, avec les références bibliographiques.

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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 15:56

Bonne idée, j'approuve Wink
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Argyre




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 16:08

Bonjour,
Socrates a écrit:
Dans un premier temps il s'agirait de proposer les grandes lignes. Par exemple: pour le voyage aller, on sépare le cargo de l'équipage ou pas?

On dirait que tu lis dans mes pensées Socrates ...
Allez hop, je me lance. Je suis précisément en train d'étudier un nouveau concept pour une première mission martienne. Ce concept s'appelle TT1 pour "Tout en 1", (non étudié par Eliza Cliquet ...)
Le principe est simple, au lieu d'un cargo séparé du module habité, on regroupe tout ! Néanmoins, pour que la CU ne soit pas exagérée, on diminue l'équipage et on passe à 2 ! En vérité, je propose une redondance complète avec une 2ème fusée emmenant un autre équipage de 2, ce qui fait qu'on aurait 4 astronautes à la surface en même temps et au même endroit ... si tout se passe bien.
Par rapport à la DRM 3.0 que j'ai étudiée dans les détails, voici la composition de la CU d'une fusée à destination de Mars :
- Un petit réacteur nucléaire pour la surface.
- Un module de production de carburant CH4/02 comme pour la DRM3.0 (H2 amené + Sabatier etc)
- 1 module habité un peu réduit (pour 2).
- Des ressources en eau en air et en nourriture réduites (gain notable !)
- Une capsule de retour dans l'atmosphère pour 2.
- Un même système moteur pour la descente ... et pour la remontée.
En fait, le principe est simple, on fait comme dans la DRM3.0 mais on emporte aussi le module de production de carburant in situ. L'ajout de masse est presque entièrement compensé par la réduction de l'équipage et de ses besoins.
Par ailleurs, pas de véhicule de retour qui attend en orbite, je propose un retour direct depuis la surface de Mars.
Du coup, le scénario est largement simplifié et certains risques éliminés (rdv en orbite).
(Quelques) Conditions requises à vérifier pour la faisabilité du scénario :
1) Maîtrise parfaite de la production de carburant et du stockage.
2) Etre capable de produire suffisamment de carburant pour faire décoller un module habité complet (dans la DRM 3.0, l'étage de remontée est tout petit).
3) Bilan de masse correct. D'après mes calculs on est aux alentours de 75 tonnes à envoyer vers Mars, moteur nucléaire (ou Vasimr) pour speeder le voyage non compris.

A+,
Argyre

ps : il me semble qu'il y a un point important à considérer; si on peut effectivement produire du carburant sur place, le sacro-saint principe de minimisation de ce qui est envoyé en surface ne tient plus ! C'est pour cela qu'il me semble qu'on n'a pas grand intérêt à laisser un véhicule de retour en orbite et qu'il ne faut pas avoir peur de descendre un gros moteur.
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SkyLab




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 16:23

Bon coté technique je risque d'etre largué, donc je prend l'aspect politique (qui sont les plus nombreux ? Les Européens (qui sont les pays représentés?) ou les Russes?), enfin un aspect interessant et plus simple :)

Bonne idée Wink
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Outan




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 16:27

Quelle bonne idée Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy

je pense que déjà il faut se fixer des objectifs:juste un raid pour dire on la fait( comme les missions Apolo), mission d'exploration courtes, missions d'explorations longues, début de colonisation (occupation permanente d'une base, un peu comme l'ISS). Je pense qu'une exploration longue est la plus probable, vue le prix on ne va pas envoyer des humains sur place pour prendre trois photos deux cailloux et revenir. Prendre aussi en compte les aspects politico-financiers est important afin de ne pas avoir une projet absurde me semble important.

Ensuite la solution 2 fois 2 personnes peu très vite tourner à l'enfer sur un long voyage, les astronautes devront être très fort mentalement.... Je pense que un crew de 4 personnes est le minimum.
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zx




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 16:40

Simple idée de ma part, le stockage de l'eau, de la noutriture, de l'air, du carburant,
plus les équipements pour deux ans, cela nécessite beaucoup de place, il faut un gros vaisseau.

2 personnes me semble pas suffisant, cela pose un problème de sécurité, il en faudrait
au moins 4, dont un médecin ou discipline +.

Il est possible que l'on doit assembler ce gros vaisseau avec plusieurs modules en
orbite, quand au module de descente, on pourrait s'en passer, ils peuvent être recuperer par l'iss dans
un premier temps et revenir en soyouz.

Si c'est un projet uniquement européen, j'imagine un assemblage de contenaires de la taille
de l' atv cargo, ayant des spécificités dédiés à leur fonction, relié par des noeuds autour d un grand axe, 3 par 3,
le tout poussé par un réacteur nucléaire, resterait l'épineux problème de l'atterrisseur martien.
ca ressemblerait de loin au vaisseau de 2001 sans la tete et en plus petit.

:)


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Space Opera
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 16:56

L'interface d'un forum ne me semble pas optimal pour ce genre de chose. Je cherche quelque chose qui pourrait convenir mieux, tout en restant dans notre communauté...

Je pense à un Wiki.
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Socrates




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 21:59

J’ai lu attentivement et réfléchi à la proposition d’Argyre.
Nous avons la même idée de deux équipages de deux (ou de trois).
Voilà mes cogitations actuelles :

Nous utiliserons l’évolution de l’Ariane5 dite « Ariane2010 » (qui sera 25% moins chère que l’Ariane5 actuelle ET 30% plus puissante). C’est pas mal du tout !… Elle sera notre seul et unique lanceur (une version de l’Ariane2010 serait « man-rated »).

Le modèle Ariane2010 (vulcain III + EAP bobinés): 27 tonnes en LEO / 12 tonnes en L1 par propulsion cryo avec le moteur Vinci (parfait pour le transfert rapide d’un équipage de 3 avec capsule prévue pour 6 pour le retour de l’expédition martienne ; vous comprendrez plus loin pourquoi 3 spationautes pour six places).

Ariane2010 : 27 tonnes en LEO et 27 tonnes en L1 avec l’aide d’un remorqueur spatial…

Remorqueur : 27 tonnes à plein, fonctionne en propulsion solaire électrique (idéalement avec un petit VASIMIR). Effectuera des aller-retour LEO-L1-LEO avec des charges transportées de 27 tonnes. On visera un aller-retour en six mois. Il reste à voir combien d’aller-retour il pourrait faire lorsque optimisé pour cette durée et ces charges (peut-être plus de 4 aller-retour ?). Pour la propulsion, il utilise un gaz lourd bon marché.

Les vaisseaux qui partiront vers Mars seront tous assemblés en L1.

Parfois le Remorqueur montera en L1 un module fret de 27 tonnes et parfois il montera en L1 un autre Remorqueur de 27 tonnes qui sera destiné à propulser un module fret de 27 tonnes vers Mars. Pour envoyer le fret vers Mars on a donc une configuration de deux modules de 27 tonnes = 54 tonnes (un remorqueur + un fret).

Ces remorqueurs ne seront pas tous identiques (prévus pour être parfois assemblés par deux, lorsqu’il s’agit du transfert d’équipage rapide de L1 vers Mars). Pour le transport de l’équipage chaque vaisseau sera composé de deux remorqueurs + un module d’habitation (soit 81 tonnes) + 12 tonnes (la capsule de retour qui a transporté l’équipage de 3) soit un total d’environ 93 tonnes.
Il faudrait voir ce que serait le temps du trajet de L1 à l’orbite martienne (possible moins de 60 jours avec les matériaux à venir tels que film photovoltaïque etc…). Si le bilan de masse était vraiment trop juste alors on réduirait à deux équipages de deux (même raisonnement qu’Argyre).
Il y aurait deux vaisseaux de ce type qui partiraient en même temps et voleraient en formation à quelques km l’un de l’autre. Cela fait un total de six spationautes. Si l’un des vaisseaux tombe en panne alors la mission pourra continuer avec un seul vaisseau de six spationautes. Si l’un des deux remorqueurs de l’un des deux vaisseaux tombe en panne alors le second remorqueur permet le transport du module équipage et de sa capsule (qui a été vidé de ses occupants) vers Mars mais en déplacement plus lent. Il sortira du convoi et sera récupéré ultérieurement.
Si l’on compare 54-tonnes/un-remorqueur avec 93-tonnes/deux-remorqueurs alors on s’aperçoit que c’est assez proche : le ratio présente une différence de seulement 14%. Or, un remorqueur qui transporte un module de fret n’aura pas à revenir vers la Terre aussi vite que le ou les vaisseaux qui transportent les équipages… et donc, fonctionnant avec un VASIMIR, il utilisera moins de gaz propulsif pour le retour (avec un isp supérieur et sur un temps plus long) et il ne transportera plus que lui-même... Cette économie sur le retour lui permet de se déplacer aussi vite qu’un vaisseau d’équipage sur le trajet aller L1–Mars avec un isp plus faible et une masse de gaz plus importante.
Tous ces vaisseaux partiraient donc ensemble, à la même vitesse à partir de L1 : une véritable petite armada !... Cette configuration présente de sérieux avantages. Elle diminue considérablement les risques de la mission (la vitesse relative entre chaque vaisseau est quasi-nulle, il y a redondance, possibilité de désassembler et de ré-assembler en cours de route, on a une grande vitesse de déplacement et donc une mission courte). (Là encore cette proposition est proche de celle d’Argyre en ce que le cargo et les équipages se déplacent ensemble, ou à quelques km).
Je précise que les capsules de retour peuvent abriter chacune jusqu’à 6 spationautes (et non pas trois) pour la rentrée sur Terre (redondance).
Il reste (entre autres choses) à préciser combien de modules « fret » sont requis pour mener à bien la mission martienne.

Rien que pour les deux vaisseaux d’équipage nous aurions besoin de lancer :
3 remorqueurs pour transporter 6 modules en un an (3 tous les six mois, 3 d’équipage et trois remorqueurs) + les deux capsules (avec leur propre petit module vie, le tout faisant 12 tonnes). Donc au total 11 lancements d’Ariane2010.

Si les 3 remorqueurs qui font la navette LEO-L1 peuvent faire 4 aller-retour alors ils permettent, en deux ans, d’assembler en L1 trois transports de fret (chacun composé d’un remorqueur et d’un module fret). Cela fait un total de 17 lancements. L’armada se compose alors de 5 vaisseaux.

On pourrait penser que 17 lancements sur deux ans c’est injouable. Mais pas du tout ! Les fusées peuvent être fabriquées en avance et stockées et lancées très vite avec un simple pas de tir supplémentaire qui serait dédié aux missions d’exploration. On aurait au maximum 8 lancements par an, ce qui est la cadence qui est prévue pour les années à venir et pour les lancements commerciaux.

Que pourrait-on faire en orbite basse martienne avec trois fois 27 tonnes ?

Voilà pour une rapide présentation de mes réflexions actuelles qui sont 100% européennes (ce qui peut servir de base à une réflexion plus détaillée ou être rejeté pour telle ou telle autre raison qu’il resterait à préciser).
à+
Socrates
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Henri
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Dim 2 Déc 2007 - 23:00

Bon, je prends le "train" en marche, comme d'habitude... Wink
J'ai un peu tout lu, et je suis tenté de participer à ce GedankenProjekt. Mais j'ai l'impression que le profil de mission (round trip en 30 mois ou en 8 mois) n'est pas clairement établi dans ce qui a été écrit jusqu'à présent dans ce fil. Vous connaissez tous vers quel profil de mission penche mon cœur (et ma raison). Or, tout dans ce choix est déterminé par les deux paramètres suivants : Isp & rapport poussée/masse. C'est là qu'intervient le choix du type de propulsion : VASIMR alimenté par générateur photovoltaïque (PV) en couches minces. Effectivement, c'est la combinaison qui permet des missions à 8 mois (à raison de 4 kW/kg de générateur PV, il faudrait vérifier si je ne trompe pas, mais autant que je me rappelle on était déjà arrivé à cette conclusion il y a quelques mois).
Tout tient dans la réponse à la question : où en est-on du développement de ce type de générateurs PV ? Il faudrait donc d'abord s'enquérir de l'état de l'art sur cette question... Or je n'ai rien de neuf concernant la maturité de cette technologie depuis :
http://www.hapcos.org/DOCS/download.php?id=81&type=pdf
qui date de janvier 2006, et :
http://www.hapcos.org/DOCS/download.php?id=173&type=pdf
qui date de mai 2006.

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lambda0
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 8:24

Argyre:
Il me semblait que l'intérêt de découpler le cargo du vol habité était
qu'on ne lançait le vol habité qu'une fois la production du propergol
de retour mise en marche. En lançant tout en même temps, on perd cette
marge de sécurité. Chacun des deux vols habités doit donc avoir la
capacité de produire le propergol de retour pour deux en cas de
défaillance de l'un. Si j'ai bien compris ce que tu propose.
Comment se décomposent ces 75 tonnes et quelles sont tes hypothèses sur le réacteur nucléaire ?

Socrates:
17 lancements pour une mission, ça commence à faire beaucoup...

Henri:
Effectivement, il faudrait peut-être préciser la stratégie avant de rentrer plus dans les détails...
Sinon, il y a également des trajectoires qui permettent le "round-trip"
en 450 jours, avec 30 à 90 jours sur Mars, bien moins gourmandes en
énergie, et qui pourraient encore être acceptables du point de vue de
la durée. Ca se ferait même avec moins de 10 MW et une masse spécifique
de la centrale électrique assez conservative (10 kg/kW).
Dans le document que tu as donné dans une autre discussion sur le "tug"
lunaire, Chang-Diaz donnait 3 kg/kW comme état de l'art pour une
centrale solaire, avec 2 kg/kW possible (donc encore loin des 4 kW/kg=0.25 kg/kW
dont tu parles pour ces films souples, mais peut-être néanmoins déjà
suffisant).

A+

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Argyre




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 10:54

Bonjour,
lambda0 a écrit:
Argyre:
Il me semblait que l'intérêt de découpler le cargo du vol habité était
qu'on ne lançait le vol habité qu'une fois la production du propergol
de retour mise en marche. En lançant tout en même temps, on perd cette
marge de sécurité. Chacun des deux vols habités doit donc avoir la
capacité de produire le propergol de retour pour deux en cas de
défaillance de l'un. Si j'ai bien compris ce que tu propose.
Comment se décomposent ces 75 tonnes et quelles sont tes hypothèses sur le réacteur nucléaire ?
Pour le propergol, pas nécessairement. S'il y avait un problème avec une usine de production de carburant, je pencherais plutôt pour un retour à 4 dans la même fusée, dans des conditions de vie dégradées mais acceptables. Toutefois, l'option que tu proposes (remplir les réservoirs de carburant par la même usine de production) est également envisageable, avec peut-être différents scénarios du style report au maximum du lancement depuis Mars, voire prolongement de la mission pour 2 ans (sachant que la mission suivante peut amener des provisions supplémentaires). L'intérêt de tout dupliquer et d'avoir plus de marge de manoeuvre.
Pour la CU, voici la décomposition approximative :
- système de support de vie : 3 t (DRM 3.0 = 4,6 t)
- affaires de l'équipage et consommables : 4 t (DRM3.0 = 12t)
- structure habitat : 4,5 t (DRM 3.0= 5,5 t)
- équipage : 0,166 t (2 personnes, DRM 3.0=0,5t pour 6 personnes ...)
- structure du vaisseau : 3,2 t (=DRM 3.0)
- système de propulsion terminal + remontée : 2 t (DRM 3.0 = 1 t)
- carburant, bouclier, parachute : 25,6 t (=DRM 3.0)
- capsule de retour sur Terre : 2,4 t (Soyouz pour 3 personnes = 2,8t)
- système de production de carburant in situ : 3,9 t (=DRM3.0 cargo)
- réacteur nucléaire 160 kW : 11,4 t (=DRM 3.0 cargo)
- stock d'H2 : 5,4 t (= DRM 3.0 cargo, insuffisant ... à discuter)
- équipement photovoltaïque de secours : 800 kg
- 2 véhicules martien non pressurisés : 1 t
- "DIPS cart de 15 kWe" : 1,5 t (DRM 3.0)
- divers (équipement scientifique, équipements EVA, comm. , ordi ...) : 5 t
Total : 73,9 t
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Apolloman
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 11:05

Argyre pour ton calcul au niveau des affaires de l'équipage et consommables, me semble faux, je m'explique, d'aprés un récente étude de la NASA (http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4790), il faut compter 5 kg par et par personne, d'eau, d'air, de nourriture...
donc, 5 x 2 = 10 kg par jour pour un équipage de 2 personnes, pour une mission de 2 ans minimum il faut compter 10 x 365 x 2 = 7300 kg soit 7,3 tonnes pour seulement 2 personnes.

Cordialement

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Paul Cultrera/Apolloman
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 11:12

Wouam 73,9T Shocked

Il faudra un lanceur de 200T en LEO pour lancer 73,9T vers Mars.
On y va pour 2 lanceurs.

Le 1er lancement à pour but d'envoyer sur Mars tout ce qui n'est pas utile à la survie de l'équipage.

genre :

capsule de retour sur Terre : 2,4 t (Soyouz pour 3 personnes = 2,8t)
- système de production de carburant in situ : 3,9 t (=DRM3.0 cargo)
- réacteur nucléaire 160 kW : 11,4 t (=DRM 3.0 cargo)
- stock d'H2 : 5,4 t (= DRM 3.0 cargo, insuffisant ... à discuter)
- équipement photovoltaïque de secours : 800 kg
- 2 véhicules martien non pressurisés : 1 t
- "DIPS cart de 15 kWe" : 1,5 t (DRM 3.0)
- divers (équipement scientifique, équipements EVA, comm. , ordi ...) : 5 t
ect ect ..

Et le 2eme lancement, ben ca sera l'équipage et tous les équipements de survie.
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Argyre




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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 11:22

Argyre a écrit:
- affaires de l'équipage et consommables : 4 t (DRM3.0 = 12t)
Pour le consommable, à bien y regarder, dans la DRM 3.0, il est prévu d'apporter des compléments dans le cargo. (j'avais même pas vu le message d'Apolloman ...) Quelque part, il me semble que cette DRM 3.0 comporte des risques assez importants : si le vaisseau réussit à atterrir, mais très loin du vaisseau cargo, non seulement ils ne pourront pas rentrer à la maison, mais en plus ils mourront de soif avant !
Quoi qu'il en soit, il doit falloir ajouter quelque chose comme 4 t d'eau à ce chiffre dans un concept TT1, non ?
Par ailleurs, pour Henri : je me place personnellement dans un scénario à 3 ans, dont 500 jours à la surface. Pour ce qui est de la propulsion, je me fierais plutôt au nucléothermique, qui est suggéré dans la DRM 3.0 et plus proche d'être maîtrisé que le VASIMR.
Pour Socrates, je pense qu'il est préférable d'avoir un lanceur lourd, capable d'envoyer au moins 75 tonnes en orbite basse. Il faudrait donc une fusée de type Saturn V ou Ares V. Pour un lancement de 2 fusées vers Mars, il faudrait donc 4 lancements lourds avec assemblage en orbite de la partie propulsive nucléothermique avec la CU de mon message précédent. A priori, je pencherais plutôt pour un décalage de quelques semaines entre les 2 lancements.
Autre point important : il est évident qu'il faudrait tester la production de carburant lors d'une mission robotique avec retour d'échantillons. Dans tous les cas, il faudrait avoir 99,99% de confiance dans le fonctionnement de cette usine de production, autant finalement que dans le système de support de vie qui contrôle la pression, la température, le taux d'humidité, de CO2, d'O2, les particules etc.

Cordialement,
Argyre
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 11:35

ManouchKa a écrit:
Wouam 73,9T Shocked

Il faudra un lanceur de 200T en LEO pour lancer 73,9T vers Mars.
On y va pour 2 lanceurs.

Le 1er lancement à pour but d'envoyer sur Mars tout ce qui n'est pas utile à la survie de l'équipage.
Et le 2eme lancement, ben ca sera l'équipage et tous les équipements de survie.

Oui, c'est la DRM 3.0 de la NASA !
Mais l'inconvénient de cette stratégie est qu'on envoie 2 fois le système propulsif, et 2 fois le système de descente avec bouclier, moteur, carburant et parachutes. Et comme je l'ai signalé dans mon message précédent, il y a un risque important à faire atterrir le module de retour et le module habité séparément.

Et si on s'en tient à 2 équipages de 2 personnes, cela ferait 4 fusées à envoyer vers Mars.
Et si on envoie 1 seule fusée avec module habité, il n'y a plus duplication de tous les systèmes ...

A+,
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 11:53

Argyre a écrit:

...
Par ailleurs, pour Henri : je me place personnellement dans un
scénario à 3 ans, dont 500 jours à la surface. Pour ce qui est de la
propulsion, je me fierais plutôt au nucléothermique, qui est suggéré
dans la DRM 3.0 et plus proche d'être maîtrisé que le VASIMR.
Pour
Socrates, je pense qu'il est préférable d'avoir un lanceur lourd,
capable d'envoyer au moins 75 tonnes en orbite basse. Il faudrait donc
une fusée de type Saturn V ou Ares V. Pour un lancement de 2 fusées
vers Mars, il faudrait donc 4 lancements lourds avec assemblage en
orbite de la partie propulsive nucléothermique avec la CU de mon
message précédent. A priori, je pencherais plutôt pour un décalage de
quelques semaines entre les 2 lancements.
Autre point important : il
est évident qu'il faudrait tester la production de carburant lors d'une
mission robotique avec retour d'échantillons. Dans tous les cas, il
faudrait avoir 99,99% de confiance dans le fonctionnement de cette
usine de production, autant finalement que dans le système de support
de vie qui contrôle la pression, la température, le taux d'humidité, de
CO2, d'O2, les particules etc.

Il y a des scénarii en propulsion électrique basés sur des moteurs
disponibles (par exemple les moteurs Hall du scénario Energya), ou
proche de l'être (MPDT)il ne faut donc pas se focaliser uniquement sur
le Vasimr, même si les progrès semblent rapides dans ce domaine. Et
diverses propulsions électriques ont déjà volé, contrairement aux
moteurs nucléothermiques. Il me semble que l'article d'Elisa Cliquet
(le résumé de 13 pages pour l'AIAA), également signé par Heidmann,
penchait nettement vers la propulsion électrique.

Mais si on accepte le principe d'une mission de 3 ans (c'est surtout
sur ce principe que je bute un peu), on peut effectivement utiliser des
solutions plus traditionnelles comme tu le proposes, encore que
l'intérêt de l'étage nucléothermique est à examiner attentivement (voir
un message de Henri sur le sujet, au sujet de l'altitude minimale de
démarrage de ce réacteur).
Retour d'échantillons : je vois maintenant que tu acceptes ce principe,
au moins comme prétexte pour tester l'ISRU. Sage précaution !
A bien y réfléchir, le fait de poser délicatement en automatique à 100
millions de km un réacteur nucléaire de plus de 10 tonnes et tout ce
qui va autour ne paraissait pas évident (jusqu'à présent, on n'a posé
que des petites sondes de quelques centaines de kg, et on en a perdu
quelques unes), et le fait que dans ton scénario, tout celà soit posé en
même temps que l'équipage permet des interventions en cas de petit
problème. On peut aussi considérer que celà réduit le risque de
défaillance.

Faut voir. Il n'y a peut-être pas de "meilleure solution", et suivant
l'importance qu'on accorde aux différents paramètres, on obtient des
profils de mission très différents.

A+

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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 12:15

lambda0 a écrit:
Retour d'échantillons : je vois maintenant que tu acceptes ce principe,
au moins comme prétexte pour tester l'ISRU. Sage précaution !
A bien y réfléchir, le fait de poser délicatement en automatique à 100
millions de km un réacteur nucléaire de plus de 10 tonnes et tout ce
qui va autour ne paraissait pas évident (jusqu'à présent, on n'a posé
que des petites sondes de quelques centaines de kg, et on en a perdu
quelques unes), et le fait que dans ton scénario, tout celà soit posé en
même temps que l'équipage permet des interventions en cas de petit
problème. On peut aussi considérer que celà réduit le risque de
défaillance.
Oui, tout à fait. Je pense d'ailleurs qu'une mission de retour automatique d'échantillons pourrait être plus risquée qu'une mission habitée, précisément parce que l'humain ne peut pas intervenir à la dernière minute pour effectuer une correction ou annuler une manoeuvre.
Et puis, le déploiement d'un réacteur nucléaire et d'une usine de production de carburant me parait complexe. Faire tout en automatique est une véritable gageure. Imaginons un peu qu'on envoie un module cargo avec tout automatisé pour la production de carburant et que cette production ne démarre pas à cause d'une défaillance électronique, là où le simple appui sur un bouton aurait fait l'affaire ! En vérité, il peut y avoir des dizaines de cause de défaillance avec pour conséquence la non production de carburant, alors que la présence d'un humain l'aurait permise.
Pour rappels, la descente du LEM était commandée en manuel et ça a très bien marché.
Autre fameux exemple : l'équipage d'Apollo 13 ne serait jamais revenu sain et sauf sur Terre si tout avait été automatisé. Au contraire, le scénario de retour qui a été mis en oeuvre n'avait jamais été envisagé ...

A+,
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 12:28

Accessoirement, une fois que ce réacteur a démarré et fonctionné
pendant plusieurs mois, on ne peut probablement plus s'en approcher à
moins de quelques dizaines ou centaines de mètres (ou alors la masse du
bouclier serait rédhibitoire). Ce serait un peu ballot de
produire du propergol et de ne pas pouvoir le récupérer sans se prendre
une bonne dose de radiations.
Je ne me souviens plus comment la DRM3.0 gérait celà.
Par contre, si le réacteur descend avec l'équipage, on l'installe à
distance respectable à 1 km de l'habitat avant de le démarrer, on tire
des cables électriques, et l'usine de production se trouve à côté de
l'habitat/vaisseau de retour et loin du réacteur.


A+

EDIT:
Réflexion faite, une fois sur place, comment on fait pour transporter
un truc de plus de 10 tonnes sur plusieurs centaines de mètres
(équivalent à 4 tonnes, même la faible gravité) ?

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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 12:59

lambda0 a écrit:
EDIT:
Réflexion faite, une fois sur place, comment on fait pour transporter
un truc de plus de 10 tonnes sur plusieurs centaines de mètres
(équivalent à 4 tonnes, même la faible gravité) ?

Oui, bonne question !
Dans la DRM3.0, il est prévu de longs câbles dans la CU, mais je ne sais plus comment ils déploient le réacteur.
Pour le descendre, il suffirait sans doute d'un treuil, et pour le déplacer à la surface de Mars, il suffirait de le mettre sur roues. Mais je n'ose imaginer que cela soit fait de manière automatique ...

A+,
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MessageSujet: Re: Notre mission: Mars   Lun 3 Déc 2007 - 13:11

Nous voilà avec un bon gros problème de déménageurs
Bon, j'ai des souvenirs d'avoir poussé des bagnoles de seulement 1
tonne sur du bitume bien plat, alors sur les cailloux de Mars, tu peux
rajouter un bon tracteur à ta CU

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MessageSujet: Quel lanceur pour une mission martienne européenne ?   Lun 3 Déc 2007 - 13:38

Quel lanceur pour une mission martienne européenne ?

Un lanceur super lourd est-il incontournable ?
Avons-nous ou aurons-nous l’argent et autres moyens, nous, européens, pour un lanceur super lourd ? Avons-nous seulement conscience de ce que cela représente ?
Un pas de tir gigantesque, dédié à ces SEULES missions, à rien d’autre + un lanceur dédié à ces SEULES missions, à rien d’autre + bâtiment d’intégration gigantesque + autres infrastructures dédiées + formation, études, recherches, bancs d’essais etc… Il faudra maintenir en activité des ingénieurs et techniciens et responsables sur dix ans, le temps de concevoir, de réaliser, de mettre à l’essai, de fiabiliser, et enfin de tenter l’aventure en croisant les doigts… et pour combien de fois ? Une mission tous les deux ans pendant dix ans de plus (au mieux) ?… ce qui fait une durée totale de vingt ans… Vingt ans avec le coût considérable de maintenir en activité une armada de techniciens et d’ingénieurs avec obligation de les garder pendant ces années et même si on lance que peu de missions, afin de ne pas perdre les compétences (cf. aux USA, l’armada qui attend d’être recyclée du programme navette dans le programme Ares (ou Orion)?
Avant de s’embarquer dans cette voie que je trouve à la limite délirante… il faudrait commencer à se poser la question si on ne peut pas faire sans un lanceur super lourd, non ?
Aussi j’attends de ceux qui croient que c’est incontournable de le démontrer !

Nous, européens, nous avons l’Ariane5 dont l’une des évolutions prévue est l’Ariane5 dite « 2010 », capable de lancer 27 tonnes en LEO.
Que peut-on faire avec cette capacité ? Et surtout que peut-on faire avec un lanceur que l’on commence à bien connaître, avec des équipes qui connaissent bien leur job, qui sont maintenant bien rôdées et qui commencent à avoir une grande confiance en cette magnifique Ariane5 ?

Si l’on peut se limiter à construire un second pas de tir pour l’Ariane5 et ainsi dupliquer ce que l’on a déjà, et utiliser avec souplesse deux pas de tir d’Ariane5 pour les missions d’exploration, ce sera tellement plus facile et tellement moins coûteux. Et tout ce que l’on économise ainsi, ça peut permettre de décider enfin nos politiques !… C’est aussi un argument de vente : « lancez votre satellite GEO avec une Ariane5 qui lance aussi des hommes vers Mars ».

Si l’on doit faire un effort (là où l’on doit mettre le paquet), c’est sur la fiabilité
de sorte que de lancer 20 Ariane5 pour une mission martienne ambitieuse ce soit presque de la rigolade. Ne sait-on pas que la fiabilité c’est ce qui est de plus en plus recherché par ceux qui achètent des lancements sur l’Ariane5 ?
Alors, s’il vous plaît, avant d’affirmer qu’un lanceur super lourd (plus de 75 tonnes) est indispensable, commencez par démontrer qu’un lanceur de 27 tonnes est insuffisant.

Six lancements d’AresV + un lancement d’AresI pourraient être bien plus hasardeux que 20 lancements d’Ariane5 « 2010 ».
Il s’agit d’exister en tant qu’européens et de ne pas se laisser enfumer par la pensée unique, celle des américains. S’ils ont les moyens de gaspiller leur blé, c’est leur affaire : ce n’est pas, pour nous, une obligation.

Et puis si nous avons décidé d’être à la pointe de certaines technologies (cf. ATV) ce n’est peut-être pas par hasard…
à+
Socrates
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