[Artemis] HLS - SpaceX - Moon Starship

D'après les twits d'E.Musk, les premiers Moon Starship resteront sur le sol lunaire et serviront par exemple de zone d'habitation ou de stockage de fret.

E. Musk a écrit:No need to bring early ships back. They can serve as part of moon alpha.

Du coup pour cette phase, pas vraiment à se préoccuper du ravitaillement en ergols dans la zone lunaire (au sol ou en orbite NRHO) , du re-décollage etc ....
Cela sera cependant à gérer si ensuite un va-et-vient type navette est requis entre le sol lunaire et la Gateway* avec une gestion de la consommation et de son ravitaillement

* et possiblement parfois un retour d'un Starship sur Terre

Une question à laquelle je n'ai pas vu de réponse (plus récente que celles qui avaient été fournies dans les premiers temps du scénario martien).

Le Super Heavy montera le Moon Starship .... mais ce dernier réalise sa mise en orbite avec sa propulsion et ses ergols. Il en resterait assez pour aller sur la Lune ?

L'éventualité d'un ravitaillement en orbite terrestre en utilisant un Starship citerne (voire plusieurs) était aussi dans les déclarations (octobre 2019) .... cela est-il finalement inutile ?

conférence d'E Musk:

Bref cela est-il un peu décanté, puisque la priorité suite au contrat Artemis ,devrait-être de gérer les exigences des missions lunaires ?
Un seul modèle, véritable couteau suisse capable de répondre à tous les scénarios ? Ou des modèles qui sont adaptables suivant les missions ?

Pas de panique, il reste encore du temps pour les réponses définitives!
De ce qui est public, il semble que les premiers Starship seront des cargo (pour satelliser les Starlink ?), il semble d'ailleurs que dans un premier temps ils seront utilisé pour le ravitaillement.
En deuxième c'est la version équipage qui va être faite (bien que vu le contrat lunaire ce dernier va surement passer avant).
Le ravitailleur n'est prévu que lorsque les missions martiennes régulièrement démarreront .

Anovel a écrit:Pas de panique, il reste encore du temps pour les réponses définitives!
De ce qui est public, il semble que les premiers Starship seront des cargo (pour satelliser les Starlink ?), il semble d'ailleurs que dans un premier temps ils seront utilisé pour le ravitaillement.
En deuxième c'est la version équipage qui va être faite (bien que vu le contrat lunaire ce dernier va surement passer avant).
Le ravitailleur n'est prévu que lorsque les missions martiennes régulièrement démarreront .

Non

le budget Dv :[url=https://fr.wikipedia.org/wiki/Delta-v#:~:text=En astronautique%2C le Delta%2Dv,%C3%A0 l'attraction d'un]https://fr.wikipedia.org/wiki/Delta-v#:~:text=En%20astronautique%2C%20le%20Delta%2Dv,%C3%A0%20l'attraction%20d'un[/url]

budget DV (m/s)	15000	somme Dv ci-dessous
terre<=>LEO	9300
LEO<=>TLI	3100
TLI<=>LLO	1000
LLO<=>lune	1600

pour faire le voyage terre-lune est superieur au capacité dv du starship: https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship

capacité DV (m/s)	13351,7322
starship
CU (t)	0
mv (t)	120
me (t)	1200
ve (m/s)	3727,8	isp*9,81
dv (m/s)	8938,874	ve*ln((mv+me+cu)/(mv+CU))
super heavy
CU (t)	1320	starship
mv (t)	180
me (t)	3400
ve (m/s)	3727,8	isp*9,81
dv (m/s)	4412,85817	ve*ln((mv+me+cu)/(mv+cu)

même sans charge utile. vous allez me dire "oui mais c'est un starhip lunaire donc il auras pas de bouclier thermique" . donc si vous voulais poser un starship sur la lune sans ravitaillement il faudrait que sa masse a vide soit de 75t, donc on doit retiré (37,5% de la masse d'un vaisseau déjà sacrement optimiste) + la masse des super draco et autre adaptation lunaire+ la masse de charge utile  (bref c'est irréaliste).

capacité DV (m/s)	15053,6636
starship
CU (t)	0
mv (t)	75
me (t)	1200
ve (m/s)	3727,8	isp*9,81
dv (m/s)	10561,6527	ve*ln((mv+me+cu)/(mv+CU))
super heavy
CU (t)	1275	starship
mv (t)	180
me (t)	3400
ve (m/s)	3727,8	isp*9,81
dv (m/s)	4492,01093	ve*ln((mv+me)/mv)

Est ce qu'on sait si le starship lunaire aura les mêmes moteurs que le starship basique

J'avais le même sentiment que Phenix, le Moon Starship utiliserait une bonne partie de ses ergols après s'être séparé du Super Heavy pour atteindre la vitesse orbitale. Un ravitaillement serait alors réalisé pour permettre ensuite le voyage lunaire.



Et c'est ce qu'en dit aussi l'article de Wikipedia référencé par Phenix qui étaye son propos avec les calculs de dV.

https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship#Starship_Human_Landing_System a écrit: If built, the HLS variant would be launched to lunar orbit via the Super Heavy booster and would use orbital refueling to reload propellants into Starship HLS for the lunar transit and lunar landing operations

.

On est encore loin de la vérification de-visu d'un Moon Starship en action, atteignant l'orbite. Y aura-t-il un "miracle technologique" qui permettrait un voyage direct vers la Lune sans ravitaillement ? Rien ne permet de l'affirmer pour le moment.

Le deltaV dépend t'il de la puissance des moteurs ?

J'ai pas dit qu'il n'y aurait pas de ravitaillement,mais que le ravitailleur en tant que tel n'est pas une priorité pour le moment, et que de toutes façons les cargo pourront servir de ravitailleurs dans un premier temps, seuls les missions vers Mars nécessiteront l'emploi de ravitailleurs spécialisés !!!!

TeraTak a écrit:Le deltaV dépend t'il de la puissance des moteurs ?

je dirais bien oui et non mais en faite c'est plus non et oui.

non la poussé n'entre pas dans le formule de calcul du DV, peut importe que la poussé dur une seconde ou une heure, la différence de vitesse sera le même si on a le même ratio ergols/masse a vide et même vitesse d’éjection

mais oui car on considéré que les manœuvres sont ponctuel. on a une certaine vitesse en arrivant au point de poussé et une autre en sortant. en réalité c'est pas vrai, on a un arc de poussé qui couvre cette accélération ponctuel.
bon une image vaut mille mot, donc voici une bonne illustration de l'arc de poussé. 


le problème c'est que si l'arc de poussé est trop long, on s’éloigne trop de l'approximation et on a des écarts. c'est pour ça qu'on peut pas calculer une mission a propulsion electique avec une carte Dv.  Le point principale c'est la l'effet d'oberth, plus une poussé est appliqué profondément dans un puits gravitationnel (proche d'une planète) plus il est efficace. Or si une poussé dur plusieurs heure, l'altitude vas augmenter de façon non négligeable et donc perdre en efficacité. c'est pour ça que les engins ayant un très faible rapport poussé/poids (afin d'avoir des moteurs plus leger) doivent décomposer la poussé. Par exemple, pour beresheet, s'il avait fait GTO=>TLI en une poussé, elle aurait était trop longue et le début et la fin de la poussé aurais était trop haut pour bénéficier de l'effet d'oberth, ils ont donc effectuer six poussé plus courte et donc plus proche de la terre. C'est pour ça que des sondes lunaire a propulsion chimique peuvent mettre plusieurs semaine a aller sur la lune (car même si les poussé sont brève, les dernières orbite on une période de plusieurs jours).

Donc si la question est: vu que le starship est sur-motorisé, peut il aller sur la lune avec moins de DV ? la réponse est non, le budget DV est un minimum, c'est les vaisseaux sous-motorisé qui on besoin d'un Dv plus important.

Ma question était que si la poussée du moteur était augmenter, est ce que le dv était affecté

TeraTak a écrit:Ma question était que si la poussée du moteur était augmenter, est ce que le dv était affecté

Avec une isp et une masse égale, on consomme juste le carburant plus vite. Du coup, on pousse plus fort mais moins vite. C'est donc théoriquement strictement égal si c'est le seul paramètre qui bouge (sauf erreur de ma part).

cube a écrit:

TeraTak a écrit:Ma question était que si la poussée du moteur était augmenter, est ce que le dv était affecté

Avec une isp et une masse égale, on consomme juste le carburant plus vite. Du coup, on pousse plus fort mais moins vite. C'est donc théoriquement strictement égal si c'est le seul paramètre qui bouge (sauf erreur de ma part).

C'est excat a condition que le rapport pousse/poid soit pas trop faible (poussé trop long)

donc si on a attirent un rapport poussé/poid responsable (pour les utilisations classique on peut dire environ 0,5g) on est déjà très proche du Dv théorique (le minimum) donc augmenté la poussé n'a aucun effet significatif. par contre si on la diminue , la on s’éloigne du théorique  donc soit on fraction la poussé (se qui est tres long) soit on augmente le Dv.

Anovel a écrit: .../cut/....
De ce qui est public, il semble que les premiers Starship seront des cargo (pour satelliser les Starlink ?), il semble d'ailleurs que dans un premier temps ils seront utilisé pour le ravitaillement.

Même si tout reste à préciser .... on ne se fait pas prier sur le FCS pour dérouler des scénarios - pour le moment virtuels - donc discutables, et en évaluer le faisable et le non-pertinent.

Donc je m'y risque en étant interrogatif et donc pas affirmatif.
Si je comprend les précisions, les tous premier modèles seraient des modèles cargo devant revenir atterrir sur terre (genre mission Starlink) et pas des modèles Moon Starship destinés à aller vers la Lune et ne jamais revenir ?
C'est cet ordre d'apparition des modèles/versions qui pourrait être modifié ?

Concernant le début de missions lunaires
ce serait une partie des ergols de ses propres réservoirs qu'un Starship-cargo-qui-ravitaille transférerait dans celui qui part vers la Lune.
Cela interroge déjà sur les deux modèles qu'il faudrait utiliser ? Deux cargos identiques en version retour terre ou un duo "panaché" avec une version Moon-Starship partant vers la Lune et celui utilisé comme ravitailleur qui revient atterrir sur terre ?
Il me parait nécessaire que ces deux versions soient disponibles simultanément (?)

En deuxième c'est la version équipage qui va être faite (bien que vu le contrat lunaire ce dernier va surement passer avant).

Il y aurait au préalable, un (ou des) essais pour valider la procédure de ravitaillement (?) Puis une mission réelle pour déposer du fret sur la Lune.
(le tout en automatique).
Cela devrait qualifier le moon-Starship pour transporter un équipage ? La différence étant plutôt de rajouter le support vie ?

Dès la première version du Starship, Musk avait prévu de ravitailler avec un cargo et la construction et les test en orbite serait menés avec des versions cargo. Probablement car c'est moins complex et moins cher à construire, de même les moteurs vacuum ne seraient pas mis sur les modèles d'essais ni d'ailleurs développés de suite.
Il semble que ce dernier point ait été mis au rebut ! La version ravitailleur n'a été clairement cité que depuis 2018 il me semble, pour ce qui est du Starship lunaire c'est tout neuf à peine quelques semaines, et c'est en gros un cargo sans les "ailerons" et sans protections thermiques pour la rentrée atmosphérique, et possiblement avec des moteurs type SuperDraco pour soulever le moins possible de poussières . 
Pour les essais de ravitaillement, il a été dit que ce serait fait en orbite basse et d'ailleurs, SpaceX a une dotation de la NASA pour ces essais là !
Le résultat des essais de ravitaillements sera dans le domaine public car payé par le contribuable américain !

Non, le ravitailleur est dans les plans depuis la première version presentée, ça remonte à 2016 (ITS) ;)

Une vidéo pas mal :



à noter à 1m15 un comparatif des trois atterrisseurs en course !

Thierz a écrit:Non, le ravitailleur est dans les plans depuis la première version presentée, ça remonte à 2016 (ITS) ;)

Le ravitailleur est devenu particulièrement important quand le format du système de lancement a été réduit par rapport aux ambitions premières. Rappelons que le diamètre envisagé en 2016 pour les deux étages de l'ITS, ancêtre du Starship, était de 12 mètres.

Depuis la cure de minceur de 2017 qui lui a offert une taille fine de 9 mètres, le Starship ne peut atteindre Mars qu'à la condition de recevoir la visite de plusieurs ravitailleurs sur orbite basse.

Avant d'envisager Mars, c'est la Lune qui est visée avec, pour le Moon Starship un profil de mission en tant que HLS.

On devrait avoir des précisions sur le voyage initial du Moon Starship pour rejoindre sa zone de travail (navette entre l'orbite NRHO - avec ou sans Gateway ? - et le sol lunaire).
Donc l'aspect "cargo ravitailleur" concernerait tout d'abord le ravitaillement après l'accès à l'orbite terrestre, et ainsi pouvoir rejoindre la Lune. Combien d'ergols nécessaires ? combien de "contenus de citernes" de cargo ravitaiilleur à transférer ?

Le ravitaillement ensuite dans les abords de la Lune pour le Moon Starship-HLS .... je ne sais pas s'il a été défini ? au sol ? en NRHO en utilisant la Gateway ou une station de ravitaillement dédiée ?
Le problème du ravitaillement se posera pour les trois HLS ..... et la NASA voudra probablement superviser tout cela (les "boys" seront à bord), surtout si les ergols à ravitailler ne sont pas les mêmes pour chaque modèle de HLS.

J'ai le pressentiment que les modèles de Starship vont se diversifier notamment lorsque des modèles pour Mars vont devenir nécessaires.

Toutes les questions qui se posent sur le Starship lunaire montrent au moins une chose: c'est que le concept est loin d'être figé, ce qui est désagréable pour une utilisation prévue en 2024. Déjà qu'un Starship pouvant aller en orbite et revenir pose d'immenses problèmes, il est curieux que la NASA ait choisi ce concept novateur, pour une mission si proche (bien qu'à mon avis inatteignable dans les délais prescrits). Sauf si une raison sous-jacente, et non dite, a guidé ce choix: comme par exemple le choix pour le gouvernement américain de subventionner le Starship de SpaceX à travers le programme Artémis de la NASA.

Lunarjojo a écrit:Toutes les questions qui se posent sur le Starship lunaire montrent au moins une chose: c'est que le concept est loin d'être figé, ce qui est désagréable pour une utilisation prévue en 2024. Déjà qu'un Starship pouvant aller en orbite et revenir pose d'immenses problèmes, il est curieux que la NASA ait choisi ce concept novateur, pour une mission si proche (bien qu'à mon avis inatteignable dans les délais prescrits). Sauf si une raison sous-jacente, et non dite, a guidé ce choix: comme par exemple le choix pour le gouvernement américain de subventionner le Starship de SpaceX à travers le programme Artémis de la NASA.

Ce n'est pas encore définitif, le choix final est au mois de Février
Il y aura 4 voir 5 modèles, il me semble :
Un lunaire,
un ravitailleur,
un cargo martien,
un un lanceur de satellite,
et un pour les passagers !
Artemis ??? je ne crois pas que ça ira très loin, bon mais c'est juste mon avis .

C'est officiel, SpaceX est le seul des trois concurrents retenu pour le contrat HLS, exit la National Team et Dynetics. 

Le Starship, dans sa version lunaire, devra assurer le transfert orbite lunaire/sol lunaire.

On pourra concentrer dans ce sujet, les évolutions et la mise au point de cette version particulière du vaisseau.

En 2035 peut être. Une manière comme une autre d'enterrer le programme Artemis.

ça, je dois dire que je ne m'y attendais pas. Autant dire qu'on n'aura pas de nouveaux astronautes sur la Lune ni en 2024 ni sans doute en 2026....
Franchement un Orion pour amener des hommes vers un Starship lunaire, c'est ridicule... Autant le Starship peut avoir un avenir à long terme....

Personnellement, je prends note de tous ceux qui n'y croient pas.... et je prendrai un malin plaisir à relire les messages, comme je relis aujourd'hui ceux sur Falcon1, Falcon9, la réutilisation, Dragon, Starlinks... Se sera peut-être pas en 2024, mais je suis certain que en 2026 ils y seront !

Go SpaceX ^^!

C'est juste fantastique. Nous avons la chance de vivre de grand moments dans le secteur spatial, profitons !!!. Bravo a Spacex. Le projet Starship devient plus important. 

Salut. Un peu sur le cul aussi de ce choix. Mais on n'a pas tous les éléments, c'était sans doute une évidence pour eux (LOP-G assemblé avec des Falcon Heavy, ravitaillements avec un Dragon XL). Je me demande dans quelle mesure un atterrisseur Starship va affecter le LOP-G dans sa forme.