Re: [Mission] Sonde Lunaire CE-3 (Alunissage & Rover)

[Paolo]

Dans l'un des documents R&D que j'ai posté, intitulé "Development of Closed Two-Phase Thermosyphons for the Chinese Moon Exploration Spacecraft CE-3", j'ai retrouvé la puissance thermique du RTU, elle est de 120W.

j'avais vu ça. à noter que la puissance électrique d'un RTG est moins d'un dizième de sa puissance thermique

[Invité]

radio-isotrope

radio-isotope

effet Pelletier

effet Peltier

(juste pour chinoiser :))

Nous dans le Sud on dit Pelletier. :D

[Elixir]

Une brochure de présentation officielle du programme CLEP sur les charges utiles de l'alunisseur et du rover de la sonde CE-3, on sait désormais qui a conçu quoi à bord.

J'ai mis le document dans mon GDrive.

https://drive.google.com/file/d/0ByixzEARq7_PRVJUOXlWS25tU3c/edit?usp=sharing

Henri K.

[Elixir]

Quand les économistes parlent de l'astronautique, ça donne quelque chose qui est... étrange.

En tout cas ça se voit que l'éditorialiste se contente d'écrire, pas de chercher. Comme par exemple ce genre de phrase totalement erronée -

Reports of its weight have ranged from 100kg to 140kg. CNSA has not revealed the planned date of the landing attempt—though according to the European Space Agency, which is using its network of tracking stations to relay signals from and send commands to Chang’e-3 on behalf of CNSA, it is December 14th.

http://www.economist.com/news/science-and-technology/21591160-chinas-probe-will-add-bit-science-and-lot-countrys-swagger-yutu-or

Henri K.

[Elixir]

Après s'être insérée dans l'orbite lunaire le 6 Décembre, pourquoi la sonde lunaire CE-3 doit encore attendre 8 jours avant d'alunir?

Le chercheur du groupe CASIC YANG indique, dans un interview avec les journalistes de Xinhua, que ceci est déterminé par la date et la zone d'alunissage.

Dans un premier temps, la sonde CE-3 est programmé pour passer en mode de veille lors du "midi lunaire" à cause de la chaleur. Afin de terminer la séparation du rover Yutu du l'alunisseur avant l'arrivée de la haute température, l'alunissage doit être fait dans la "matinée lunaire". Cette contrainte pousse déjà la sonde a volé quelques jours de plus dans l'orbite lunaire.

Ensuite, même si la sonde est déjà arrivée sur l'orbite lunaire à 100km, mais le Golfe des Iris ne se trouve pas dans le même plan orbital d'insertion, de ce fait la sonde doit attendre en orbite que la lune tourne jusqu'à ce que le Golfe se trouve au même plan orbital où elle se trouve.

En attendant, la sonde doit se recharger, effectuer des manœuvres orbitales (pour passer à 15x100)...etc. Et le sol va procéder au contrôle et au suivi de la sonde, recalcul de tous les paramètres, envoie des données de vol...etc.

Quant à la question sur pourquoi Apollo a pu alunir seulement un jour après avoir avoir entré sur l'orbite lunaire, YANG explique qu'Apollo a choisi la Mer de la Tranquillité comme site d'alunissage, la zone est très près du plan orbital d'insertion, et le programme Apollo ne demande pas d'alunir en matinée donc les ingénieurs disposent plus de souplesse technique. En plus, le contrôle et le suivi de l'époque n'est pas assez précis, cela est composé par les manœuvres orbitales du vaisseau pour compenser, pour ce faire, le vaisseau a du emporter un grand nombre d'ergol et peu de charges utiles.

Qui plus est, pour des contraintes d'amarrage sur le chemin de retour, entre l'orbitage et l'alunissage, tout doit être fait entre 2 à 3 jours, sinon le module de retour et le module orbital auront un angle d'inclinaison trop important pour l'amarrage.

http://news.xinhuanet.com/mil/2013-12/07/c_118463080.htm

Henri K.

[Akwa]

Quant à la question sur pourquoi Apollo a pu alunir seulement un jour après avoir avoir entré sur l'orbite lunaire, YANG explique qu'Apollo a choisi la Mer de la Tranquillité comme site d'alunissage, la zone est très près du plan orbital d'insertion, et le programme Apollo ne demande pas d'alunir en matinée donc les ingénieurs disposent plus de souplesse technique. En plus, le contrôle et le suivi de l'époque n'est pas assez précis, cela est composé par les manœuvres orbitales du vaisseau pour compenser, pour ce faire, le vaisseau a du emporter un grand nombre d'ergol et peu de charges utiles.

Ca c'est tout faux, M. Yang connait mal le sujet...
Les missions Apollo se posaient toujours au "soleil levant" (donc le matin), afin que les ombres soit très allongées et le relief très amplifié, afin que le soleil soit derrière eux, et afin que la température au sol soit encore "clémente".
Les premières missions se sont posées proche du plan de l'équateur, mais ça n'était plus le cas ensuite, pour Apollo 15 et Apollo 17.
Et la quantité d'ergols était extrêmement juste, toute la mission reposant sur les ordinateurs (même le pilotage du module lunaire se faisait, comme les Airbus aujourd'hui, à travers le contrôle de l'ordinateur).

[Space Opera]

Ca c'est tout faux, M. Yang connait mal le sujet...

A nuancer un peu plus: les lois de guidage de l'époque d'Apollo font sourire n'importe quel ingénieur GNC aujourd'hui, et si on devait aujourd'hui poser Apollo sur la Lune on le ferait avec (beaucoup) moins de carburant (selon les profiles de descente, jusqu'à 50% d'économies de carburant avec des lois de contrôle robuste actuelles). Donc oui à l'époque ils n'avaient presque aucune marge d'erreur possible avec le carburant qu'ils embarquaient, mais aujourd'hui cette même quantité de carburant serait beaucoup trop margée.

Et bien que les missions Apollo ont pu se poser ailleurs qu'à l'équateur, c'était toujours proche du plan orbital d'insertion. C'est pour cette raison qu'ils n'ont pas fait de mission qui a pu se poser dans les hautes latitudes (moins de 30° de latitude au mieux). Il arrivaient avec un plan orbital relativement phasé avec le site visé (qui est bas en latitude ce qui permet une plus grande erreur dans le plan orbital), ce qui est pratique pour aller à destination sans avoir à attendre. Pour rappel, plus l'inclinaison d'orbite est élevée, plus l'impact de l'erreur d'insertion sur le phasage avec la cible est important. Et s'ils avaient du attendre un peu pour compenser ces erreurs (intrinsèques à toute manoeuvre d'insertion), ils ne pouvaient pas... puisqu'il y avait des hommes à bord et que la mission ne pouvait pas être étendue inutilement (on n'a pas ce problème avec des robots). D'où là encore des trajectoires sous-optimales mais qui permettaient de se poser directement au prix d'une dépense de carburant supplémentaire.

Les plans d'insertion depuis la Terre changent en fonction de la date quand on lance dans des plans proches de l'équateur terrestre (ce qui est le cas d'Apollo), mais Chang'e 3 est actuellement sur une orbite beaucoup plus inclinée (un peu comme LRO) qui est moins dépendant de la date, et aurait pu potentiellement se poser aux pôles avec un axe de tir à peine différent. La force de ces trajectoires est qu'en attendant un peu, on peut viser l'endroit que l'on veut n'importe où sur la Lune avec une consommation de carburant minimale, puisqu'une orbite va forcément nous faire passer exactement au-dessus de notre cible à un moment ou à un autre. Et si Chang'E 3 passe plusieurs jours à peaufiner ses altitudes d'orbite, c'est entre autres pour contrôler le phasage avec la cible et pouvoir réussir à se poser avec une consommation minimale de carburant. Une approche "Apollo-esque" n'aurait jamais pu permettre ni d'atterrir à une latitude si élevée avec aussi peu de carburant que prévu.

[cosmos99]

J-4 avant l'alunissage.
il n'y a pas d'image de la lune retransmis par Chang'e ?

[Elixir]

Il semblerait qu'il y aura une série de retransmission en direct par CCTV-10 d'après leur pub, mais à vérifier.

J-4 avant l'alunissage.
il n'y a pas d'image de la lune retransmis par Chang'e ?

Je ne pense pas que ses caméras soient conçus pour prendre des images à 100km d'altitude.

Henri K.

[Akwa]

A nuancer un peu plus: les lois de guidage de l'époque d'Apollo font sourire n'importe quel ingénieur GNC aujourd'hui, et si on devait aujourd'hui poser Apollo sur la Lune on le ferait avec (beaucoup) moins de carburant (selon les profiles de descente, jusqu'à 50% d'économies de carburant avec des lois de contrôle robuste actuelles).

Ai-je le droit de douter ? Ou pourrais-tu préciser ton calcul ?
50% d'économies de carburant sur quoi ? Le module de descente ? Le module de remontée ? Le module de commande ? le S-IVB ?

D'autant qu'avec des hommes à bord, et une durée de mission limitée à 7 jours, il n'était pas question de faire des trajectoires acrobatiques pendant 15 jours sous prétexte d'économies.
Il fallait aussi que la trajectoire permette un retour sur la lancée (comme Apollo 13) en cas de problème.

Je ne crois pas qu'on puisse faire mieux que les trajectoires d'Apollo, en tenant compte des contraintes liées à la présence d'un équipage.

[Elixir]

Manœuvre orbitale prévue aujourd'hui à 21h20 heure de Pékin (14h20 heure de Paris) pour passer en 15km x 100km.

http://www.chinanews.com/gn/2013/12-10/5603598.shtml

L'alunissage est toujours prévu pour le 14 Décembre.

Henri K.

[Elixir]

Comme prévu, à 21h20 heure de Pékin, la sonde CE-3 a effectué une manœuvre orbitale pour passer de 100 x 100km à 15 x 100km.

D'après le communiqué, BACC a injecté les paramètres sur CE-3 à 18h00 heure de Pékin, à 20h37 la sonde est passé à la face cachée de la lune, à 21h20 le moteur principal est allumé comme prévu, et à 21h24 la sonde est repassée au côté de la lune face à la Terre.

http://scitech.people.com.cn/n/2013/1210/c1007-23803226.htm

C'est la dernière ligne droite pour Chang'e. l'alunissage toujours prévu pour le 14 Décembre.

Henri K.

[lionel]

Bien on est tous impatient de voir ça  :D
Sinon j'ai pas bien compris y'aura un CE-4 juste après cette mission ?
Le CE-5 c'est le retour d'échantillon en 2018 mais le 4 c'est quoi ?

[Akwa]

Bien on est tous impatient de voir ça  :D
Sinon j'ai pas bien compris y'aura un CE-4 juste après cette mission ?
Le CE-5 c'est le retour d'échantillon en 2018 mais le 4 c'est quoi ?

Si je ne me trompe pas, c'est le backup de CE-3

[lionel]

Ca veut dire que c'est exactement (à quelques changement près ) la même sonde. Mais dans le cas du succès de CE-3 ils vont quand même l'envoyer sur la lune ou pas ?
Je comprends pas trop le terme backup ce que ça implique.

[Akwa]

Ca veut dire que c'est exactement (à quelques changement près ) la même sonde. Mais dans le cas du succès de CE-3 ils vont quand même l'envoyer sur la lune ou pas ?
Je comprends pas trop le terme backup ce que ça implique.

J'ignore si elle a même déjà été construite.
Mais si j'en crois l'histoire de CE-1 et CE-2, le backup sera sûrement lancé, mais sera sûrement aussi une amélioration de CE-3.

[Space Opera]

50% d'économies de carburant sur quoi ? Le module de descente ? Le module de remontée ? Le module de commande ? le S-IVB ?

D'autant qu'avec des hommes à bord, et une durée de mission limitée à 7 jours, il n'était pas question de faire des trajectoires acrobatiques pendant 15 jours sous prétexte d'économies.
Il fallait aussi que la trajectoire permette un retour sur la lancée (comme Apollo 13) en cas de problème.

Je ne crois pas qu'on puisse faire mieux que les trajectoires d'Apollo, en tenant compte des contraintes liées à la présence d'un équipage.

Je doute que tu aies lu mon message en entier, puisque je précise justement que le fait qu'il y ait des hommes à bord changeait beaucoup les contraintes, et comme toi, je dis que ça ne permet pas de tout optimiser. Et oui, même en te battant contre ça, nous sommes parfois d'accord ! :)

Pour les 50%, c'est sur l'étage de descente uniquement, pour faire un parallèle avec Chang'E 3. Dans les benchmark des lois de guidage qui sortent régulièrement des les revues/conf de GNC, le guidage Apollo est souvent cité comme "cas de référence", non pas que c'est une base performante, mais plus parce qu'elle permet à tout le monde de comparer des choses comparables.
Et les conclusions sont souvent un gain de perfo d'au moins 30% sur les trajectoire d'alunissage qui vient du guidage seul, à laquelle s'ajoutent grosso-modo entre 10% et 40% supplémentaires de gain de carburant grâce aux performances de navigation et de pilotage. Dans la boucle GNC complète, le gain est régulièrement de l'ordre de 50% de carburant, ce qui signifie que pour poser un engin qui a la masse du LM aujourd'hui, si on y met la technologie actuelle, la consommation de carburant entre le de-orbit burn et la low-gate peut être de l'ordre de 50%.
Si tu veux les détails sur les innombrables lois de guidage non-linéaires qui existent (et dont le but est souvent de chercher à optimiser bien d'autres choses en plus de la consommation), tu trouveras ton bonheur sur Google Scholar. L'implication des erreurs distinctes du G, du N et du C sur le GNC est notamment une base indispensable pour bien comprendre la source de ces gains de perfo. Ou si tu es un peu du métier, tu sais déjà tout ça ou alors où chercher les meilleurs papiers. :)

[Elixir]

Le reportage en live au BACC 40 minutes après la manœuvre orbitale de CE-3 d'aujourd'hui. On voit dans l'écran central la trajectoire de la sonde lunaire, et les Chinois ont mentionné la position des autres sondes alunies avant, j'ai pu apercevoir le marquage de "Luna 9", "Luna 16", "Apollo 11" et le site de crash de Chang'e-1 à la fin de sa mission. Il y a d'autres points mais trop flous pour pouvoir lire.

On voit également une zone rectangulaire en vert, c'est la zone théorique de l'alunissage de CE-3 au 14 Décembre.

Une bonne partie du reportage est sur l'interview d'un responsable de GNC qui explique ce qu'il reste à faire dans les 4 jours à venir avant l'alunissage, comme les différents diagnostics de la sonde, le recalcul des paramètres...etc.



Sur cette capture d'écran, la ligne rouge est la trajectoire de CE-3, juste à sa gauche, le point jaune est le site d'Apollo 11, à droit c'est le site de crash de CE-1. En haut à gauche le rectangle vert c'est la zone d'alunissage théorique de CE-3.



Sur cette 2ème capture d'écran, on voit clairement le site de Luna 9 et de Luna 16 à gauche, la zone d'alunissage de CE-3 en haut, l'orbite de CE-3 en rouge, le site d'Apollo 11 et celui de CE-1.



Henri K.

[Akwa]

Je doute que tu aies lu mon message en entier, puisque je précise justement que le fait qu'il y ait des hommes à bord changeait beaucoup les contraintes, et comme toi, je dis que ça ne permet pas de tout optimiser. Et oui, même en te battant contre ça, nous sommes parfois d'accord ! :)

[...] Ou si tu es un peu du métier, tu sais déjà tout ça ou alors où chercher les meilleurs papiers. :)

Répondu en MP.

[Akwa]

Ce soir nous sommes en premier quartier.
Ceux qui sont en région parisienne l'auront peut-être remarqué, vu que le ciel est totalement dégagé, et que la Lune brille fort.

La zone où doit atterrir CE-3 est encore dans l'ombre glacée, en haut, à gauche du terminateur.

D'ici 4 jours, le Soleil se lèvera sur le Golfe des Iris, qui commencera alors à être éclairé par un soleil bas, générant des ombres très étirées.
Le sol se réchauffera, et passera de -100°C au dessus de 0°C.

La sonde pourra alors se poser dans de bonnes conditions d'éclairage et de température.

[Elixir]

2 autres reportages de CCTV sur la dernière manœuvre orbitale de la sonde CE-3, on voit un peu plus de détails.





Henri K.

[Elixir]

On apprend que les 2 fois où le moteur principal de CE-3 a été allumé, c'est la poussée maximale, à 7500N, qui a été utilisée.

http://www.spacechina.com/n25/n144/n206/n214/c599309/content.html

Par ailleurs, les ingénieurs chinois appellent les dizaines de minutes de la descente "Les 750 seconds noires", car le sol ne sera pas capable d'intervenir, tout dépendra de la sonde elle-même.

http://www.chinanews.com/gn/2013/12-11/5608014.shtml

Henri K.

[Griffon]

Désolé si la question a été posée (je n'ai pas le courage de tout relire), à quelle heure est prévu l'atterrissage ?
Y aura-t-il une retransmission de l'évènement ?

[Wakka]

Samedi CE'3 alunira, il y a 41 ans Apollo 17 alunissait aujourd'hui ...

[Wakka]

Désolé si la question a été posée (je n'ai pas le courage de tout relire), à quelle heure est prévu l'atterrissage ?
Y aura-t-il une retransmission de l'évènement ?

Les dates à ne pas manquer sont annoncées (pour toute heure de Pékin, vous faites -7h et ça tombe à l'heure de Paris) -

http://bjrb.bjd.com.cn/html/2013-12/02/content_130362.htm
http://bjrb.bjd.com.cn/images/2013-12/02/08/20131202rb08bRB8C.pdf

Le 6 Décembre à 17h50 heure de Pékin, manoeuvre de capture par la lune pour orbiter à 100km x 100km
Le 14 Décembre entre 23h22 et 23h35 heure de Pékin, l'alunissage
Le 15 Décembre entre 4h38 et 6h21 heure de Pékin, séparation du rover
Le 15 Décembre entre 15hh21 et 23h38 heure de Pékin, 9h après la séparation du rover, les engins vont se prendre en photo

Henri K.

Enlever 7h pour l'heure Paris

[Griffon]

Merci Wakka (et Elixir).