Re: [SpaceX] Avenir, perspectives et opinions (3/4)

[David L.]

Je le suis aussi. Mais je suis également partisan de l'utilisation des mots conformément à leur sens : le terme d'impasse ne correspond pas du tout à un système de transport peu coûteux et qui fonctionne sans perte de passagers depuis 1971, soit depuis presque quatre décennies !

Le dictionnaire définit la notion d'impasse comme "une situation sans issue dont on ne peut se sortir". Il correspond exactement à ce qu'il s'est passé pour les programmes principaux de la NASA.

Les Etats-Unis qui voici cinquante ans ont envoyé des hommes sur la Lune, sont restés dépendants des Russes pour l'accès des équipages à l'orbite basse pendant neuf ans de 2011 à 2020, alors que cette période ne devait pas excéder quatre ou cinq ans au départ. De surcroît la Russie, durant cette période marquée par plusieurs crises internationales, est redevenue un adversaire stratégique des Américains.

Et s'il n'y avait pas eu SpaceX, société issue d'une initiative privée née en dehors de la sphère de l'Etat fédéral, les Américains seraient encore dans cette dépendance, car le Starliner de Boeing n'est toujours pas au point.

Si l'on appelle pas cela une impasse, consécutive à l'échec de la navette spatiale et l'absence durable de solution de rechange, alors qu'appellera-t-on impasse dans le domaine du développement spatial ?

L'Amérique veut pouvoir compter sur ses propres forces, et sa vision de la modernité spatiale ne correspond pas à celle des Russes. 

Penser que le recours au Soyouz était une solution acceptable, c'est sous-estimer les effets délétères de cette dépendance, qui a humilié les Américains et exacerbé l'extrémisme dans ce pays.

Le discours nationaliste et haineux de Trump dans le VAB au moment du lancement du Crew Dragon en est l'illustration. 

Et côté Russe, les revenus apportés par le transport d'astronautes américains n'ont pas permis de développer le nouveau vaisseau spatial annoncé depuis de nombreuses années. Il y a toujours des projets, mais quand verront-ils le jour ?

Que le Soyouz ait, à quelques exceptions près (notamment un vol avorté) bien fonctionné durant cette période, n'est pas le sujet. La dynamique de la conquête spatiale aux Etats-Unis était stoppée, et c'est une initiative surgie à la périphérie des institutions américaines, la création de SpaceX, qui a fait naître une nouvelle dynamique. 

La conquête spatiale était dans l'impasse, elle ne l'est plus aujourd'hui.

La conquête spatiale ne se limite pas à la NASA et je ne me plaçais pas de son seul point de vue.

[Raoul]

A noter un  Article intéressant sur nsf qui retrace toutes les itérations ayant amené au projet starship / superheavy .

Article très long de 5 pages dont je vous laisse un lien pour une version:
 - Traduite sur Google traduction 
https://translate.google.com/translate?hl=fr&sl=en&u=https://www.nasaspaceflight.com/2020/10/the-continued-evolution-of-the-big-falcon-rocket/&prev=search&pto=aue

- originale. 
https://www.nasaspaceflight.com/2020/10/the-continued-evolution-of-the-big-falcon-rocket/

Très bon article!! Dire que tout cela provient d'un jeune sud-africain qui rêvait d'espace dans les années 70-80 !
Apollo a parié sur le rendez-vous en orbite lunaire et a construit les fusées sans savoir si ça fonctionnerait.
Elon parie sur le ravitaillement en orbite terrestre pour poursuivre le voyage vers la Lune ou vers Mars.
Tout de même, il n'y a pas d'expérience sur le transfert de carburant volatile dans le vide, en impesanteur, de -150°C à +150°C avec des masses de centaines de tonnes!  Comment pousser autant de tonnes en impesanteur d'une citerne à l'autre, sans pertes dues à l'évaporation et le plus vite possible ? 
L'hélium pour pousser ? Autant de tonnes? Il faut recréer dans l'espace une force centrifuge pour pousser le carburant ? Ca va retarder les voyages d'autant!

[montmein69]

En dehors des ravitaillements d'ergols effectués sur l'ISS (y-en-a-t-il d'autres actuellement que depuis le cargo Progress ?) a-t-on effectué récemment le même genre d'opérations entre des satellites ? Est-ce seulement en projet ?

Le tug MEV-1 (remorqueur spatial) de Northrop Grumann étant un concept sans transfert, puisqu'il s'arrime au satellite et lui fournit une nouvelle propulsion complète.
Space X (et la NASA) travaillent sur le sujet du refueling en orbite ... mais cela n'en est encore qu'au stade de l'étude. Et le début de l'expérimentation concrète pourrait ne se faire que lorsqu'un Moon Starship et un Starship cargo-citerne pourront se "faire la bise" en orbite. Affaire à suivre.

[Raoul]

Si je me souviens bien, il y eut au début de l'exploitation de Mir (ou fût ce de Salyut 7), un transfert de carburant d'un Progress vers la station. Et correction orbitale réalisée par le carburant transféré......Mais ils ont vite constaté de la corrosion sur le tube d'où est passé ce carburant et n'y ont plus touché. Je suis certain que l'ISS n'a jamais procédé ainsi. 
Le problème c'est qu'un liquide en impesanteur se transforme en bulle et il faudrait que des centaines de tonnes passent d'une citerne à l'autre ??? Par un tube d'une dizaine de centimètres de diamètre ? Il faut impérativement que SpaceX teste la procédure avant de construire les engins dont l'utilisation en dépendra vitalement.

[montmein69]

Zarya peut--être ravitaillé par le Progress

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/mods.html

[Raoul]

Par en-dessous (nadir) ? (C'est "potential" aussi); j'sais pas..

[philippe26]

Bonsoir

Il me semble que le moyen le plus évident d'un transfert d'ergols liquides en apesanteur est la mise en rotation pour se servir de la force centrifuge, qui dans le cas précis nécessiterait un 3^e protagoniste pour créer la masse centrale du point d'équilibre faisant office de "station service".
Ou alors une mise en rotation autour du grand axe avec récupération des ergols en périphérie du réservoir, ainsi le Starship ravitailleur serait en auto équilibre dans sa rotation.
Imaginez tête-bêche 2 Starship dont l'un en rotation... 

[Message corrigé]

[Raoul]

Il faudrait que le ravitailleur soit au-dessus (accollé) du récepteur et tous les deux du même côté du câble central en rotation tandis que de l'autre côté, il y ait une masse équivalente aux deux starships, pour compenser? 
Non seulement on n'a jamais tenté de transvaser beaucoup de carburant mais en plus la seule tentative de gravité artificielle (Gemini 11) ne fut pas vraiment une réussite!

[TeraTak]

Ils pourraient aussi créer une dépressurisation dans les réservoirs du Starship vide pour commencer à aspirer les ergols du Starship Tank, puis une pompe continuerai le travail.

[Raoul]

La dépressurisation aspirerait le liquide venant du ravitailleur ? Je n'ai aucune idée si cela a jamais été tenté dans le vide.

[TeraTak]

Je ne sais pas si ça a déjà été tenté mais physiquement c'est possible du moins je crois. On déjà aspirer des sachets de thé donc c'est faisable je pense 

[Thierz]

Je crois me rappeler que Musk avait parlé d'utiliser les RCS pour appliquer une poussée pendant le transfert. Un différentiel de pression pourrait accélérer le processus, mais il n'en avait pas parlé (ce qui ne préjuge rien quant à la solution qui sera retenue).

[Giwa]

Je crois me rappeler que Musk avait parlé d'utiliser les RCS pour appliquer une poussée pendant le transfert. Un différentiel de pression pourrait accélérer le processus, mais il n'en avait pas parlé (ce qui ne préjuge rien quant à la solution qui sera retenue).

Effectivement cela paraît la solution la moins compliquée. Toutefois l’accélération axiale doit quand même être suffisante pour que transfert ne prenne pas trop de temps.

[Thierz]

Je crois me rappeler que Musk avait parlé d'utiliser les RCS pour appliquer une poussée pendant le transfert. Un différentiel de pression pourrait accélérer le processus, mais il n'en avait pas parlé (ce qui ne préjuge rien quant à la solution qui sera retenue).

Effectivement cela paraît la solution la moins compliquée. Toutefois l’accélération axiale doit quand même être suffisante pour que transfert ne prenne pas trop de temps.

Intéressante remarque. Cela dit, si on applique une accélération A pendant N secondes, on aurait le même résultat qu'avec une accélération 2 x A pendant N / 2 secondes, non ?

[Raoul]

Effectivement cela paraît la solution la moins compliquée. Toutefois l’accélération axiale doit quand même être suffisante pour que transfert ne prenne pas trop de temps.

Intéressante remarque. Cela dit, si on applique une accélération A pendant N secondes, on aurait le même résultat qu'avec une accélération 2 x A pendant N / 2 secondes, non ?

La rapidité compte puisqu'il s'agit d'éviter que le carburant s'évapore.

[Thierz]

Oui, il doit falloir trouver un juste milieu. Le poids appliqué aux ergols étant égal à leur masse x l'accélération, c'est proportionnel, et si on pousse la situation jusqu'à l'absurde, on arriverait, en accélérant trop, à un phénomène de saturation des buses permettant le transfert des ergols. Donc, à moins que j'aie un gros biais dans mon raisonnement (et ce n'est pas impossible), une faible accélération est préférable à une grande. Et une faible accélération est aussi préférable à une trop faible

[Outan]

L’accélération ne sert que à plaquer les ergols contre les entrées des pompes, ensuite une pompe fait le transfert. C'est ce système qui est souvent utilisé sur les étages supérieurs ré-alummable.

Souvent le carburant dans les tuyaux y reste par capillarité, il peut aussi être retenu par un petit système, cela permet au moteur de donner une petite accélération le temps d’amorcer les turbos pompes et d'avoir l'accélération du moteur principal.

A mon avis un transfert par gravité ou delta de pression serait beaucoup trop long pour de tel volume. Ce n'est que spéculation...

[Thierz]

Oui, que sait-on de la capillarité de ces ergols cryogéniques ? Je me représente la chose avec de l'eau (et c'est déjà pas facile car notre cerveau ne conçoit pas naturellement l'apesanteur), mais je me demande si avec des ergols c'est similaire.

[funbox]

Je recherche une photo mais pour les moteurs réallumable, les reservoirs de fusée ontt à leur base une sorte d'éponge métallique sous la forme d'une grille qui sert à maintenir du carburant à proximité des pompe en apesanteur. la quantité de fuel conservé en bas du réservoir permet de démarrer le moteur et par la suite l'accélération fait le reste.

Ah, voilà :

[Astro-notes]

Bien beau tout ça, mais quid de ces "accélérations*durée" sur la navigation à inertie des véhicules ? J'imagine le calcul des routes spatiales... 

[Thierz]

Tu crains un dérèglement des centrales inertielles ?

[Outan]

Bien beau tout ça, mais quid de ces "accélérations*durée" sur la navigation à inertie des véhicules ? J'imagine le calcul des routes spatiales... 

Tu crains un dérèglement des centrales inertielles ?

Je pense qu'il parle d'un changement de deltaV total. Tout dépend de la valeur d'accélération nécessaire et de la durée de transfert. Par exemple si il faut 30min à 1/10ième de g, alors la mission aurait changé de 1.7km/s c'est pas négligeable.

Sinon, il faut soit inversé l'accélération et retourner le système à mi-temps du transfert. Soit le faire avec une rotation de l'ensemble.

[Thierz]

Je ne m'en fais pas trop pour ça, on sait très bien calculer l'impact d'une accélération sur une trajectoire et planifier en fonction.

[Anovel]

Il faut aussi prendre en compte l'effet du  transfert, passer 10 t d'un vaisseau à l'autre modifie le centre de gravité commun !
Et je pense que les vaisseaux à ravitailler seront sur des orbites plutôt basses pour une meilleure conduite des rendez-vous.

[Thierz]

Et je pense que les vaisseaux à ravitailler seront sur des orbites plutôt basses pour une meilleure conduite des rendez-vous.

C'est ce que je me disais, mais un starship lunaire pour Artémis gagnerait à être rechargé en NHRO... Ça serait un sacré cirque d'ailleurs d'envoyer les ravitailleurs là-bas !

[Astro-notes]

Rassure toi Thierz, bien entendu que je me doute que tout cela est calculatoire, mais je rappelle simplement que cela ajoute des rectifications d'orbite aux rectifications d'orbite, ce n'est pas un simple mot comme ça...