Quel avenir pour le réutilisable pour les capsules (fret ou équipage) ?

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Un sujet effleuré dans le suivi de la mission Dragon de Space-X.
Giwa suggérait d'en discuter ... d'où l'ouverture de ce FIL.

Cela n'a jusqu'à présent jamais été une solution retenue pour les capsules habitées. Et il n'y avait pas de capsule fret prévues pour le retour atmosphérique avec un chargement récupérable.

Les progrès techniques sont-ils susceptibles de permettre de réutiliser de tels engins ?
Comment évaluer ce qui peut être réutilisé, ce qui doit être changé ?
Le coût de la remise en état deviendra-t'il un argument décisif vs la prise de risque ?
Cela peut-il s'envisager sereinement pour du vol habité ... ou le principe de précaution s'appliquera-t'il ?
montmein69
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La navette est la preuve qu'un engin spatial peut etre réutilisable. Elle a permis de maitriser la technologie de la protection thermique réutilisable, et démontré que les équipements (électronique, cables, informatique, etc) peut subir plusieurs vols sans problème.
Comme le disait Giwa, j'aurai tendence à avoir plus confiance en un véhicule qui a démontré qu'il marchait plutot qu'en un véhicule neuf dont on peut toujours avoir le doute du defaut de montage.
Mais évidement réutilisable ne veut pas forcément dire indéfiniment réutilisable, il faut fixer un maximum. Pour une capsule je pense que 5 vol maxi serait raisonnable. après j'ignore s'il faut adapter et renforcer la structure pour plusieurs vols car dans ce cas cela impliquerait un developpement prévu dès le début.

Mais la réutilisation est avant tout un argument économique, rarement sécuritaire. Or coté cout, la navette a démontré que la maintenance, les controles, les équipes et batiments nécessaires étaient finalement très couteux, donc pour une capsule il est peu probable que ce soit financièrement judicieux. Meme les boosters de la navette ont finalement peu été réutilisé il me semble.
Mustard
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Comme tu le soulignes toi même dans ton post, l'exemple de la navette n'est que de portée partielle sur l'argument
Elle a permis de maitriser la technologie de la protection thermique réutilisable, et démontré que les équipements (électronique, cables, informatique, etc) peut subir plusieurs vols sans problème.

Les opérations de maintenance ... étaient assez étendues. Révision des moteurs (en fait on remontait des moteurs ayant subi une révision générale, ceux ayant fonctionné étant envoyé en révision), on changeait assez fréquemment des tuiles de la partie la plus exposée à la rentrée atmosphérique. Je ne saurais dire quelle était l'ampleur des simples contrôles vs les remplacements pour ce qui est de l'électronique (sondes réparties un peu partout dans les zones sensibles, boitiers de traitement des données en temps réel , etc ...), cables etc ...
D'où ta conclusion :
Or coté cout, la navette a démontré que la maintenance, les controles, les équipes et batiments nécessaires étaient finalement très couteux, donc pour une capsule il est peu probable que ce soit financièrement
judicieux.

La question étant ... pour un engin de conception récente utilisant des composants et des matériaux plus "performants" ... la donne économique peut-elle changer ?

Pour ce qui est de la fiabilité supérieure d'un engin réutilisé (parce qu'il a déjà fonctionné).... difficile de suivre ... car pour les éléments sensibles qui auront été changés ... le problème du défaut d'origine revient 🤡
Et pour ceux qu'on estime aptes à être réutilisés tels quels ... ce doit être le MTBF (mean time between failures) qui intervient. Donc des données statistiques.
montmein69
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En lisant ce sujet, il me viens de penser la question autrement. Vu les coups de maintenance élevés et le remplacement de nombreuses pièces, on pourrait se poser simplement la question: Quels pièces ou partie de vaisseau je peux réutiliser? Je pense aux ordinateurs de bord et autres pièces qui ne sont pas soumises au dur climat spatial et de la rentrée atmosphérique. Peut-être en pensant comme ça on peut faire des économie, non?
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Dirk De Winne

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@Dirk De Winne a écrit:En lisant ce sujet, il me viens de penser la question autrement. Vu les coups de maintenance élevés et le remplacement de nombreuses pièces, on pourrait se poser simplement la question: Quels pièces ou partie de vaisseau je peux réutiliser? Je pense aux ordinateurs de bord et autres pièces qui ne sont pas soumises au dur climat spatial et de la rentrée atmosphérique. Peut-être en pensant comme ça on peut faire des économie, non?

Idem, je pense que (concernant spaceX en tout cas), seule la partie pressurisée du véhicule pourrait être ré-assemblée sur une autre base de Dragon. (la "coque" du vaisseau ayant déjà pas mal morflée en un seul retour sur terre). Les Draco(s) pourraient être remplacés à chaque vol, un peu comme l'étaient les SSME de shuttle...
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Sidjay

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@Sidjay a écrit:


Idem, je pense que (concernant spaceX en tout cas), seule la partie pressurisée du véhicule pourrait être ré-assemblée sur une autre base de Dragon. (la "coque" du vaisseau ayant déjà pas mal morflée en un seul retour sur terre). Les Draco(s) pourraient être remplacés à chaque vol, un peu comme l'étaient les SSME de shuttle...

Avec cette approche (qui pourrait être celle souhaitée par Space X )..... on se dirige vers un débat sémantique .... entre la notion d' "engin présumé réutilisable" et celui de "recyclage d'un certain nombre d'éléments".
De quoi poildecuter in quarto .... jusqu'à plus soif :lol!:

Mais on est je pense tous d'accord que c'est l'intérêt financier de la solution retenue qui guidera l'évolution de cette pratique.

Pour les capsules habités .... je pense que la NASA exigera dans son contrat un exemplaire intégralement neuf pour chaque vol où ses astronautes poseront leurs fesses dans une Dragon-crew. Wait and see.
montmein69
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Je profite d'un peu de temps libre pour prendre part à ce débat :

@montmein69 a écrit:...

Mais on est je pense tous d'accord que c'est l'intérêt financier de la solution retenue qui guidera l'évolution de cette pratique.

et bien entendu aussi les impératifs de sécurité


@montmein69 a écrit:...
Pour les capsules habités .... je pense que la NASA exigera dans son contrat un exemplaire intégralement neuf pour chaque vol où ses astronautes poseront leurs fesses dans une Dragon-crew. Wait and see.
Probablement car ..."never say never » dans la langue de Shakespeare soit dans la langue de Molière (ou Corneille) : il ne faut jamais ne dire jamais !

https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t13898p570-spacex-cots-2-lancement-et-suivi-de-la-mission/post?p=264790

@montmein69 a écrit:
Je pense toutefois que pour les vols d'équipage commandés par la NASA .. laissait "une porte ouverte" (never say never 🤡). le principe de précaution leur fera demander du matériel neuf à chaque fois. Pour les autres vols (à caractère privé) ... je n'en sais fichtre rien. :lol!:

Sinon si, dans un futur plus éloigné - Space X fait ces propres missions - sans être prestataire de service pour la NASA-, elle sera plus libre de faire comme elle l'entend
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Giwa
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Allé pour raccourcir un max, la NASA ne faisait pas construire une navette spatiale pour chacune de ses missions...elle démontait, remontait, reajustait, améliorait les orbiteurs existants! En cela je rejoins ce que disait mustard un peu plus haut, est-ce qu'en exigeant une capsule toute neuve pour chacune de ses missions (et la encore, je fait référence à spaceX dans mon raisonnement), ne risque-t'elle pas de se frotter à un défaut d'usinage? (Après tout, qu'est-ce qui pourrait empêcher ce type de problèmes de survenir?). Personnellement, je reste persuadé que la NASA fera confiance à cette société et acceptera le réutilisable tel que cela, en apposant bien évidemment son droit de veto sur tout ce qui concerne la sécurité de leur équipage, en limitant notamment le nombre de réutilisation.
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Sidjay

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@Sidjay a écrit:
Allé pour raccourcir un max, la NASA ne faisait pas construire une navette spatiale pour chacune de ses missions...elle démontait, remontait, reajustait, améliorait les orbiteurs existants! En cela je rejoins ce que disait mustard un peu plus haut, est-ce qu'en exigeant une capsule toute neuve pour chacune de ses missions (et la encore, je fait référence à spaceX dans mon raisonnement), ne risque-t'elle pas de se frotter à un défaut d'usinage? (Après tout, qu'est-ce qui pourrait empêcher ce type de problèmes de survenir?). Personnellement, je reste persuadé que la NASA fera confiance à cette société et acceptera le réutilisable tel que cela, en apposant bien évidemment son droit de veto sur tout ce qui concerne la sécurité de leur équipage, en limitant notamment le nombre de réutilisation.

... et pour les deux X-37 B de Boeing on fait de même .
Bon, d'accord ceux-ci ne sont pas habités , mais l'éventuel futur X-37 C le serait comme le Dream Chaser de Sierra Nevada .
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Giwa
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Après bon, étant donné que la NASA sera l'acheteur de la prestation, il serait évidemment probable qu'elle en arrive à exiger de nouveaux véhicules pour chaque mission. (exocet indique d'ailleurs que la NASA exige un nouveau véhicule dragon-cargo pour chaque vol CRS). Celà-dit j'en doute quand-même pour ce qui relève des futurs vaisseaux habités....alors certes ça pourrait être paradoxal, mais tout cela représente de lourdes dépenses. En définitives, il s'agira là encore de dollars issus de l'argent public dépensés par la NASA pour satisfaire ses exigences (critères de sécurité à bord notamment). Croire que demander chaque année tant de dépenses à un congrès majoritairement réfractaire aux privé, est chose possible (alors que d'éventuelles alternatives pourraient êtres mises en place, c.à.d. Une réutilisation modérée), n'est-ce pas un peu exagéré?
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Sidjay

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Si on se pose des questions sur la rentabilité d'un système réutilisable il faut déjà penser à comparer le coût de remise en service d'un système réutilisable avec un autre système strictement équivalent non réutilisable.
On cite souvent la navette comme une exemple du manque de rentabilité des systèmes réutilisables tout en la comparant avec des systèmes jetables comme soyuz qui n'ont strictement rien à voir.
Est-ce qu'une navette jetable permettant de ramener sur terre le même volume et le même poids aurait été plus rentable? J'en doute et j'en resterais à de simples doutes car un tel équivalent n'a jamais été créé.
La rentabilisation d'un système réutilisable comme Dragon va se heurter à mon avis à un manque de recul et d'expérience handicapant en la matière, ce qui risque de l'amener à essuyer les plâtres dans la mise en place des nouvelles procédures.
Mustard vous estimez par exemple un nombre de vol maximum par capsule à 5, mais pourquoi pas 10, 15, 20 ou même 50? Dans le domaine le plus proche, l'aéronautique, tout un tas de compagnies rognent sur la maintenance et utilisent leurs appareils au-delà des limites d'usure recommandées ce qui amène parfois à des drames horribles et le reste du temps simplement à des tarifs plus bas.
Il est évident pour moi que SpaceX déblayant le chemin en la matière, une prudence excessive sera de mise, ce qui viendra très probablement ruiner en partie ou totalement l'intérêt financier de la réutilisation.
Mais si SpaceX n'était que le tout premier d'une longue liste? Un retour d'expérience important en la matière ne permettrait-il pas d'améliorer grandement les marges de bénéfice?
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Maurice

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