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 Les différents scénarios pour aller sur Mars

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montmein69




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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyMer 3 Déc 2008 - 20:56

Firnas2 a écrit:

3) Un Vol habité vers Mars type missions Apollo est plus réaliste (idée de giwa)

Explication:
· trois astronautes (minimum) vont faire le voyage, un Astronaut restera en
orbite et deux Astronauts vont aller chercher les échantillions.
· durée de l’aller (je simplifie) une année et durée du retour une année.

La question que je pose
: la durée de collecte des échantillons peut elle être réduite à
une? ou deux? semaines uniquement, question de limiter la durée de la mission à deux
ans seulement (y a-t-il un problème de fenêtre pour la mission de retour)

Bon on retrouve effectivement un scénario qui pourrait être celui d'une première mission humaine vers Mars.

Il me semble encore plus dur (que lors des missions Apollo) après un tel voyage de faire admettre à un astronaute qu'il devra rester en orbite sans poser le pied sur la planète ... mais bon c'est un aspect secondaire.

Ma question plus précise, c'est :
Peut-on envoyer un atterrisseur avec un équipage sans avoir testé (d'une façon ou d'une autre) la fiabilité de l'étage ascensionnel ? celle du RDV en orbite martienne pour que les deux engins s'arriment et entreprennent le voyage de retour ?
D'autre part ... la taille du vaisseau permettant un voyage de 2 ans (même si on envisage un séjour sur place de 2 semaines seulement, un peu frustrant mais ce peut-être une contrainte acceptée) devra être malgré tout très spacieux. Il doit tout emporter pour que toute la mission A-R soit gérée sur ce transport (là on a un méga-payload à envoyer d'un seul coup) et aussi pour un minimum de confort pour les 3 astronautes (l'expérience russe d'isolement donne une idée de ce que pourront être les quartiers vie).

Ou alors il faut un vol cargo séparé avec un étage mis en orbite d'attente (avec le carburant et le support vie du retour) ... donc autre RDV en orbite à prévoir pour transfert du ravitaillement ... mais très gros risque si ce vol cargo n'est pas nominal pour une raison ou une autre ou s'il y a un problème lors du RDV.
Peut-on faire cela sans test préalable ? :?: Shocked
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyMer 3 Déc 2008 - 23:18

montmein69 a écrit:

Peut-on envoyer un atterrisseur avec un équipage sans avoir testé (d'une façon ou d'une autre) la fiabilité de l'étage ascensionnel ? celle du RDV en orbite martienne pour que les deux engins s'arriment et entreprennent le voyage de retour ?
D'autre part ... la taille du vaisseau permettant un voyage de 2 ans (même si on envisage un séjour sur place de 2 semaines seulement, un peu frustrant mais ce peut-être une contrainte acceptée) devra être malgré tout très spacieux. Il doit tout emporter pour que toute la mission A-R soit gérée sur ce transport (là on a un méga-payload à envoyer d'un seul coup) et aussi pour un minimum de confort pour les 3 astronautes (l'expérience russe d'isolement donne une idée de ce que pourront être les quartiers vie).

Ou alors il faut un vol cargo séparé avec un étage mis en orbite d'attente (avec le carburant et le support vie du retour) ... donc autre RDV en orbite à prévoir pour transfert du ravitaillement ... mais très gros risque si ce vol cargo n'est pas nominal pour une raison ou une autre ou s'il y a un problème lors du RDV.
Peut-on faire cela sans test préalable ? :?: Shocked

Le cargo en orbite martienne oblige à un RDV martien de plus, donc augmente encore les risques. Si on ne dispose pas d'un lanceur suffisamment puissant pour lancer le tout depuis la Terre, mieux vaut encore que le RDV est lieu en orbite terrestre avec ce "cargo" où l’on peut toujours annuler le départ de l’orbite terrestre en cas de RDV raté. De plus ce " cargo " pourrait se transformer en espace de survie au cas où l'on décide d'un retour "précipité" avant de se poser sur Mars (une sorte de remake d’ Apollo XIII, sauf évidemment la durée)
Par rapport aux missions Apollo, on peut envisager de laisser le vaisseau de retour en orbite martienne sans personne à bord pendant le séjour sur Mars de l’équipage, non pas évidemment pour éviter la frustration d’un spationaute qui ne deviendrait pas " marsonaute" , mais parce que les RDV automatisés avec l’ATV on sait déjà faire et de plus il restera toujours possible de faire une approche manuelle par l’équipage au cas où ?
Alors autant que tout l’équipage soit sur Mars pour travailler et explorer.
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lambda0


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyJeu 4 Déc 2008 - 9:07

Firnas2 a écrit:

...
La question que je pose: la durée de collecte des échantillons peut elle être réduite à
une? ou deux? semaines uniquement, question de limiter la durée de la mission à deux
ans seulement (y a-t-il un problème de fenêtre pour la mission de retour)

A mon avis, une durée de séjour aussi courte ne présente pas d'intérêt, c'est tout au plus un planter de drapeau façon Apollo, et celà ne permet pas nécessairement de réduire beaucoup la durée de mission.
Les missions courtes crédibles envisagées dans les études correspondent à la trajectoire d'opposition (passage par Vénus à l'aller ou au retour), et permettent des missions de 450 jours, avec un séjour de 30 à 60 jours sur Mars.
Celà me parait être un bon compromis : durée de mission compatible avec l'expérience qu'on a des séjours dans l'espace, suffisante pour faire des étude intéressantes et se balader un peu plus loin que le site d'atterissage, développements techniques sur la propulsion crédibles à l'échelle de 20 ou 30 ans (lire le reste du fil de discussion à ce sujet).
Après, on peut théoriquement faire beaucoup mieux, des missions de moins d'un an par exemple, mais les performances requises sur la propulsion augmentent très vite.

A+
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montmein69


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyJeu 4 Déc 2008 - 12:35

lambda0 a écrit:

A mon avis, une durée de séjour aussi courte ne présente pas d'intérêt, c'est tout au plus un planter de drapeau façon Apollo, et celà ne permet pas nécessairement de réduire beaucoup la durée de mission.
Les missions courtes crédibles envisagées dans les études correspondent à la trajectoire d'opposition (passage par Vénus à l'aller ou au retour), et permettent des missions de 450 jours, avec un séjour de 30 à 60 jours sur Mars.

Effectivement ... merci de corriger. Donc quelques semaines (tu précises 30 à 60 jours) c'est le concept de "mission courte" auquel devait sans doute penser Firnas2 (je n'ai pas relevé ... mémoire défaillante et flemme de rechercher clown )

Giwa a écrit:

Le cargo en orbite martienne oblige à un RDV martien de plus, donc augmente encore les risques. Si on ne dispose pas d'un lanceur suffisamment puissant pour lancer le tout depuis la Terre, mieux vaut encore que le RDV est lieu en orbite terrestre avec ce "cargo" où l’on peut toujours annuler le départ de l’orbite terrestre en cas de RDV raté. De plus ce " cargo " pourrait se transformer en espace de survie au cas où l'on décide d'un retour "précipité" avant de se poser sur Mars (une sorte de remake d’ Apollo XIII, sauf évidemment la durée)

Cela présente un intérêt sécuritaire, mais je me demande scratch si cela n'a pas un impact sur la propulsion d'une telle masse cumulée ? Cela peut-il être assuré avec la même motorisation ? Seulement une durée de poussée plus longue pour passer de l'orbite terrestre sur la trajectoire d'insertion martienne ? Consommation d'ergols équivalente ? Idem pour les corrections de trajectoire ? Le freinage pour la mise en orbite martienne ?
A nos experts motoristes et gourous du delta V de nous éclairer Super

Evidemment reste entière ma question ... Peut-on lancer une telle mission avec un équipage sans avoir expérimenté (entre autres) l'atterrissage martien, le décollage, le RDV en orbite martienne et le retour ???
N'oublions pas que c'est Apollo XI (1 + 10) qui a atterri .... et que Mars c'est encore plus complexe.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyJeu 4 Déc 2008 - 23:05

lambda0 a écrit
Les missions courtes crédibles envisagées dans les études correspondent à la trajectoire d'opposition (passage par Vénus à l'aller ou au retour), et permettent des missions de 450 jours, avec un séjour de 30 à 60 jours sur Mars.
Cela me parait être un bon compromis : durée de mission compatible avec l'expérience qu'on a des séjours dans l'espace, suffisante pour faire des étude intéressantes et se balader un peu plus loin que le site d'atterrissage, développements techniques sur la propulsion crédibles à l'échelle de 20 ou 30 ans


Effectivement cela serait un bon compromis pour les missions humaines. Dans ce type de missions, il n’y a peut-être pas intérêt à rechercher la trajectoire au ∆V minimum, mais plutôt chercher à réduire la durée de la mission tout en élevant le ∆V dans les limites que permet le lanceur. Il est certain que la propulsion plasmique serait la bienvenue ; mais même à son absence pour les premières missions restons classiques sans chercher à exploiter les ressources in situ de Mars (cela sera pour plus tard) et utilisons des lanceurs très lourds. Cela pourrait s’avérer plus simple et peut-être moins cher dans un premier temps que du matériel plus léger, mais plus sophistiqué. Cela ne veut pas dire qu’il faudra par la suite ne plus faire de progrès sur les moyens de motorisation, l’exploitation des ressources in situ ; mais cela deviendra nécessaire quand on décidera de s’y installer en permanence.

montmein69 a écrit :
Cela présente un intérêt sécuritaire, mais je me demande si cela n'a pas un impact sur la propulsion d'une telle masse cumulée ? Cela peut-il être assuré avec la même motorisation ? Seulement une durée de poussée plus longue pour passer de l'orbite terrestre sur la trajectoire d'insertion martienne ? Consommation d'ergols équivalente ? Idem pour les corrections de trajectoire ? Le freinage pour la mise en orbite martienne ?


Je suis reparti pour ce cargo d’une proposition que tu soumettais d’un cargo en orbite martienne en attente pour le retour :

montmein69 avait écrit :
Ou alors il faut un vol cargo séparé avec un étage mis en orbite d'attente (avec le carburant et le support vie du retour) ... donc autre RDV en orbite à prévoir pour transfert du ravitaillement ... mais très gros risque si ce vol cargo n'est pas nominal pour une raison ou une autre ou s'il y a un problème lors du RDV.


Si on opte pour ce cargo autant qu’il fasse le voyage dès l’orbite terrestre avec le vaisseau-amiral car s’il fait le voyage de son côté il aura bien une consommation d’ergols. J’admets que cela peut quant-même être étudié si ce cargo est parti au préalable et a suivi une trajectoire plus lente et donc moins gourmande en ∆V ; mais un RDV depuis de l’Espace et non depuis un astre, cela me parait beaucoup plus délicat et risqué surtout si on opte pour l’aérofreinage (on a aucune expérience dans ce type de manœuvre).
Ne cherchons pas absolument à réduire pour les premières missions la masse de propergols : mieux vaut un lanceur très lourd et le moins de manœuvres possibles.
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lambda0


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 8:18

giwa a écrit:
lambda0 a écrit
Les missions courtes crédibles envisagées dans les études correspondent à la trajectoire d'opposition (passage par Vénus à l'aller ou au retour), et permettent des missions de 450 jours, avec un séjour de 30 à 60 jours sur Mars.
Cela me parait être un bon compromis : durée de mission compatible avec l'expérience qu'on a des séjours dans l'espace, suffisante pour faire des étude intéressantes et se balader un peu plus loin que le site d'atterrissage, développements techniques sur la propulsion crédibles à l'échelle de 20 ou 30 ans


Effectivement cela serait un bon compromis pour les missions humaines. Dans ce type de missions, il n’y a peut-être pas intérêt à rechercher la trajectoire au ∆V minimum, mais plutôt chercher à réduire la durée de la mission tout en élevant le ∆V dans les limites que permet le lanceur. Il est certain que la propulsion plasmique serait la bienvenue ; mais même à son absence pour les premières missions restons classiques sans chercher à exploiter les ressources in situ de Mars (cela sera pour plus tard) et utilisons des lanceurs très lourds. Cela pourrait s’avérer plus simple et peut-être moins cher dans un premier temps que du matériel plus léger, mais plus sophistiqué. Cela ne veut pas dire qu’il faudra par la suite ne plus faire de progrès sur les moyens de motorisation, l’exploitation des ressources in situ ; mais cela deviendra nécessaire quand on décidera de s’y installer en permanence.
...
Alors, il faut que ce soit du très lourd : environ 1500 tonnes pour la mission longue de 3 ans, et plus de 4000 tonnes pour la mission courte (qui demande un delta V supérieur), pour une seule mission.
A moins que les coûts de lancement en orbite basse soient divisés par 10, et qu'on soit capable de lancer consécutivement plusieurs dizaines de superfusées de type Ares V pour assembler un tel vaisseau, sans que quelques unes explosent au décollage, celà ne parait pas très réaliste.
Il est plus réaliste, et en fait moins coûteux et plus sûr, d'investir sur la propulsion pour que la masse à lancer ne dépasse pas quelques centaines de tonnes.

A+
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Argyre


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 9:51

lambda0 a écrit:
Alors, il faut que ce soit du très lourd : environ 1500 tonnes pour la mission longue de 3 ans, et plus de 4000 tonnes pour la mission courte (qui demande un delta V supérieur), pour une seule mission.

Et oui !
Et on revient donc à la case départ : il faut produire le propergol avec des ressources locales, le gain est énorme.
Cependant, il y a une autre façon de réduire les besoins en propergol, je le dis et le redis, c'est simple, il faut réduire la charge utile, notamment en envisageant des missions avec moins d'astronautes, par exemple 2.
D'ailleurs, 1 de ces 4, je pense que je vais bosser un peu plus sur ce scénario et publier un truc là-dessus.

A+,
Argyre
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Firnas2


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 11:18

Argyre a écrit:
je le dis et le redis, c'est simple, il faut réduire la charge utile, notamment
en envisageant des missions avec moins d'astronautes, par exemple 2.
D'ailleurs, 1 de ces 4, je pense que je vais bosser un peu plus sur ce scénario
et publier un truc là-dessus.
A+,
Argyre
Bonjour Argyre, je rebondis, tés intéressant ce que tu dis.

Pas d’accord avec toi pour une mission à deux astronautes, il faut au moins trois ou quatre.
Au moins un restera en orbite, c’est plus sécurisant, mais comme tu as bossé plus que nous ?
Les Modos le forum a t il vocation de permettre des publications?


Dernière édition par Firnas2 le Mar 30 Déc 2008 - 18:48, édité 1 fois
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Frandu12


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 11:59

Firnas2 a écrit:

...
Le plus important, sans vouloir vexer Olivier Sanguy, en attendant le retour d’Espace Magazine,
si on lance un magazine au Forum, (pour les membres du forum) formats pdf ou autre, en commençant par ta publication
(il faut encourager les publications au FCS). Sincèrement j’arrive pas à vous suivre avec montmein et giwa et lambda0,
...

Je suis complètement d'accord avec toi Firnas2 c'est une superbe bonne idée a proposée a l'admin et au modo . S'il accepte de crée une rubrique spéciale pour sa.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 13:01

Merci Lambda0 pour ces mises au point :) Effectivement un lancement avec uniquement une motorisation classique impliquerait un lancement hyper lourd.

Donc :
- soit on réduit le prix des lancements par au moins un facteur dix ce qui n'est peut-être pas impossible à moyen terme,

- soit on investit dans la recherche vers de nouveaux types de motorisation pendant la dernière phase lors du trajet dans l'espace et là les moteurs plasmiques semblent une voie intéressante (il y aurait aussi la voie du nucléaire thermique avec comme fluide éjecté du H2, mais là comme je n’ai pas eu le prix Nobel de sociologie - normal, puisqu’il n’existe pas Wink – je ne peux pas vous dire si notre société évoluera sur ce tabou),

- soit on cherche à exploiter les ressources locales,
- n’oublions pas non plus de recycler au maximum et le système de recyclage H2O de la condensation et des urines qui vient d’être mis en place sur l’ISS est le bienvenu; mais il reste quant-même à faire beaucoup côté cycle du carbone sur la conversion CO2 / O2

Finalement il se pourrait bien que l’avenir soit une combinaison de ces différentes options dont la pondération évoluera avec le temps.

Sinon pour revenir au schéma global des premières missions elles-mêmes, j’opterais pour un équipage le plus réduit possible comme le préconise Argyre avec assemblage complet du vaisseau en orbite terrestre, avec vol propulsé sur le parcours Terre /Mars si les progrès sur la propulsion plasmique le permettent (idem évidemment au retour), détachement de la capsule devant se poser sur Mars avant la mise en orbite martienne du vaisseau principal destiné au retour sans personne à bord car je ne vois pas quelle sécurité essentielle la présence humaine apporterait (depuis Apollo, on a fait des progrès sur l’automatisation des rendez-vous ). A partir de là on manœuvre sans « filet » d'où l'intérêt encore d'avoir un équipage le plus réduit possible même si la comptabilité macabre est aussi un sujet assez tabou!
La capsule comportant l’équipage, les vivres, le matériel et bien sûr l’étage de retour en orbite martienne rentre donc dans l’atmosphère martienne par aérofreinage sans être satelliser au préalable tandis que le vaisseau principal manœuvre en automatique pour se satelliser. Après je laisse à votre imagination les aventures martiennes de l’équipage avant son redécollage et son rendez-vous en orbite martienne avec le vaisseau –« père » (vaisseau est masculin, n’est-ce pas ?) et l'accueil au retour de nos héros et pourquoi pas des héroïnes avec un" Happy End évidemment " Very Happy
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Argyre


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 15:32

Bonjour,
giwa a écrit:
... détachement de la capsule devant se poser sur Mars avant la mise en orbite martienne du vaisseau principal destiné au retour sans personne à bord car je ne vois pas quelle sécurité essentielle la présence humaine apporterait (depuis Apollo, on a fait des progrès sur l’automatisation des rendez-vous ).

Fondamentalement, quel est l'intérêt de laisser quelque chose en orbite ?
Pour les missions Apollo, le gain était évident, car il fallait minimiser la masse de ce qui était envoyé sur la Lune puis remonté en orbite, afin d'économiser le propergol.
Pour une mission martienne où on impose de produire le propergol sur place, ce gain n'existe plus, on a même une perte !
En effet, puisqu'on peut produire le propergol sur place, autant produire la quantité nécessaire au retour sur Terre ! Et donc inutile d'en garder en orbite, c'est du superflu !
Le problème pourrait néanmoins être de produire suffisamment de propergol dans le temps imparti pour atteindre le deltaV nécessaire. Mais si ça passe, il n'y a pas de raison de laisser le véhicule de retour en orbite avec "le plein d'essence" (sauf dans le cas d'un vaisseau de retour avec moteur spécifique de type nucléaire ou vasimr par exemple).

A+,
Argyre
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Skyboy


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 16:21

Argyre a écrit:
Bonjour,
giwa a écrit:
... détachement de la capsule devant se poser sur Mars avant la mise en orbite martienne du vaisseau principal destiné au retour sans personne à bord car je ne vois pas quelle sécurité essentielle la présence humaine apporterait (depuis Apollo, on a fait des progrès sur l’automatisation des rendez-vous ).

Fondamentalement, quel est l'intérêt de laisser quelque chose en orbite ?
Pour les missions Apollo, le gain était évident, car il fallait minimiser la masse de ce qui était envoyé sur la Lune puis remonté en orbite, afin d'économiser le propergol.
Pour une mission martienne où on impose de produire le propergol sur place, ce gain n'existe plus, on a même une perte !
En effet, puisqu'on peut produire le propergol sur place, autant produire la quantité nécessaire au retour sur Terre ! Et donc inutile d'en garder en orbite, c'est du superflu !
Le problème pourrait néanmoins être de produire suffisamment de propergol dans le temps imparti pour atteindre le deltaV nécessaire. Mais si ça passe, il n'y a pas de raison de laisser le véhicule de retour en orbite avec "le plein d'essence" (sauf dans le cas d'un vaisseau de retour avec moteur spécifique de type nucléaire ou vasimr par exemple).

A+,
Argyre
C'est vrai qu'avec une production d'ergol locale, le seul intéret de laisser quelquechose en orbite serait peut être d'éviter une rentrée atmosphérique que module servant au voyage interplanétaires (module de vite et surtout panneaux solaires). Un petit vaisseau (les réservoirs vides) se pose sur MArs, il y retrouve du matos sur place et il repart avec le plein d'ergol et zou, direction la maison.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 5 Déc 2008 - 18:44

Argyre a écrit:
Bonjour,
giwa a écrit:
... détachement de la capsule devant se poser sur Mars avant la mise en orbite martienne du vaisseau principal destiné au retour sans personne à bord car je ne vois pas quelle sécurité essentielle la présence humaine apporterait (depuis Apollo, on a fait des progrès sur l’automatisation des rendez-vous ).

Fondamentalement, quel est l'intérêt de laisser quelque chose en orbite ?
Pour les missions Apollo, le gain était évident, car il fallait minimiser la masse de ce qui était envoyé sur la Lune puis remonté en orbite, afin d'économiser le propergol.
Pour une mission martienne où on impose de produire le propergol sur place, ce gain n'existe plus, on a même une perte !
En effet, puisqu'on peut produire le propergol sur place, autant produire la quantité nécessaire au retour sur Terre ! Et donc inutile d'en garder en orbite, c'est du superflu !
Le problème pourrait néanmoins être de produire suffisamment de propergol dans le temps imparti pour atteindre le deltaV nécessaire. Mais si ça passe, il n'y a pas de raison de laisser le véhicule de retour en orbite avec "le plein d'essence" (sauf dans le cas d'un vaisseau de retour avec moteur spécifique de type nucléaire ou vasimr par exemple).

A+,
Argyre
Bonjour,
Effectivement dans le cas où la production de propergol sur place a été mise au point et est devenue fiable, cela est à examiner entre le gain de propergols de ne plus avoir de rendez-vous en orbite martienne et la capsule qui dans ce cas devrait être quant-même plus vaste et surtout plus lourde car il y aurait à retransporter le bouclier thermique de retour , plus les vivres alimentaires ( pour l'eau et le dioxygène, c'est à voire aussi en fonction des progrès sur les méthodes de recyclage )
Il y a aussi une solution hybride certes plus complexe, mais à examiner aussi: celle de produire sur place les propergols, mais où la capsule de retour de Mars s'arrime au vaisseau principal resté en orbite pour le booster pour le retour vers la Terre. Il faut voir aussi ce que coûte réellement un RDV en orbite martienne car plus le guidage est fin, moins en consomme et en théorie, ce n’est qu’un palier et la consommation induite par ce palier tend à être nulle pour un guidage tendant vers la perfection…Mais évidemment la réalité serait toute autre.
Mais si on peut supprimer une manœuvre dans la procédure en fonction des progrès technologiques, je suis d’accord avec vous, autant la faire, surtout qu’une manœuvre de moins, c’est un risque de moins.
Giwa
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Firnas2


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 12 Déc 2008 - 10:49

Bonjour les Forumeurs,
Citation :
Les "cobayes" seront d'abord soumis à une première période de test de 105 jours, avant le cas échéant de tenter,
fin 2009, l'expérience pour 520 jours, soit le temps qu'il faut pour effectuer un aller-retour sur Mars.
Qui peut nous rappeler sur les 520 jours,

  • la durée de l’aller
  • la durée du retour
  • la durée du séjour sur Mars?
Merci d’avance.

PS : j’ai déjà demandé à Thierz de ne pas se laisser influencer par Mustard, maintenant si la prophétie de Mike Griffin (2037)
se réalise, Bravo Thierz pour ton chiffre 25 ans (4 années d’erreurs seulement).
Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 Smiley8a
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Argyre


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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 12 Déc 2008 - 12:13

Bonjour,
Firnas2 a écrit:


  • la durée de l’aller
  • la durée du retour
  • la durée du séjour sur Mars?


La durée du voyage dépend de la propulsion utilisée mais aussi de l'importance du rapprochement entre les 2 planètes. En effet, l'excentricité de l'orbite martienne fait que chaque opposition (Mars est proche puisque dans la direction opposée au soleil) est différente. La distance minimale varie ainsi entre 55 millions et 100 millions de km si je me souviens bien. Et la durée du voyage est donc très fluctuante. Sur une trajectoire de Hohmann (énergie minimale), ça varie entre 8 et 10 mois (faudrait que je refasse le calcul).
La durée du séjour est d'environ 500 jours, le temps d'attendre que Mars se rapproche à nouveau de la Terre.
La durée du retour est du même ordre que la durée de l'aller.

Cordialement,
Argyre

ps : on peut voir l'évolution des planètes sur le diagramme suivant :
http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=adonis;orb=1;cov=0;log=0#orb
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 12 Déc 2008 - 15:14

pour un voyage vers mars je preconniserais d abord une cooperation internationnale avec pour objectif un assemblage en orbite basse d un vaisseau geant a l aide de differents lanceur lourd ( et c est pas ce qui manque) une propulsion hybride une premiere poussee pour atteindre une vitesse rapidement avec un moteur vasmir ou nucleaire ensuite couper ce moteur pour allumer un moteur ionique ou ultra ionique comme le ds4g de l esa peut gourmand en carburantpour atteindre encore plus de vitesse et reduire le temps de voyage un reallumage du moteur nucleaire en orbite martienne pour le freinage et vice versa Super
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 12 Déc 2008 - 19:26

Les messages concernant Mars 500 ont été déplacés dans le sujet dédié : https://www.forum-conquete-spatiale.fr/russie-f9/des-nouvelles-de-mars-500-t4860.htm
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 12 Déc 2008 - 20:26

giwa a écrit:

La capsule comportant l’équipage, les vivres, le matériel et bien sûr l’étage de retour en orbite martienne rentre donc dans l’atmosphère martienne par aérofreinage sans être satelliser au préalable tandis que le vaisseau principal manœuvre en automatique pour se satelliser.

Je ne vois pas quel est le gain de ce scénario ? L'aérofreinage doit être calibré pour que les passagers supportent les g de décélération, il faut un bouclier spécifique pour cette partie (qui ne sera pas un petit morceau si cela atterrit avec le module de décollage et son carburant , le support vie pour x jours ? mois ? ..., un véhicule).
Il faut de toute façon un bon peu d'ergols pour satelliser le vaisseau père ... et aussi un bouclier (il parait improbable de ne pas faire un peu d'aérofreinage aussi )

La mise en orbite de l'ensemble n'est-elle pas plus sécuritaire ? On se prémunit d'une période d'atterrissage défavorable ?? En cas de gros pépin, on se laisse la possibilité d'un "abort" et d'un retour anticipé à partir de l'orbite d'attente ?

Je crois que ce serait une erreur d'envisager de "réduire" certaines phases, ou de s'assoir sur des impératifs sécuritaires, car cela fait gagner de la masse.
Il est clair qu'une mission humaine, ce sera du lourd et qu'il faudra soit des très gros lanceurs, soit des techniques de motorisation nouvelles, soit multiplier les lancements .... ou peut-être tout cela à la fois.

Donc ce sera forcément très, très ambitieux (pour que le feu vert soit donné) ... et aussi très , très cher.

Je suis assez convaincu qu'il y aura de toute façon, encore de nombreuses missions robotiques avant que le voyage humain sur Mars soit décidé et mené à bien. (il faut d'abord tester des techniques à tous les niveaux).
Donc dur .. pour les impatients, forcément.

Le calendrier actuel c'est au mieux, MSL en 2011, ExoMars en 2016, MSR ... 2020 (plus probablement 2025) ? et ce ne sont que des prémices à tout ce qu'il faut savoir faire pour envoyer un équipage humain dans de bonnes conditions et en espérant qu'ils reviennent tous en bon état.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyVen 12 Déc 2008 - 23:49

C'est certain qu'il y a encore beaucoup à faire avant que l'Homme se pose sur Mars, mais je ne vois pourquoi ce qui a été fait pour les missions Apollo -un retour direct depuis l'orbite lunaire - ne peut être envisagé pour Mars (les capsules Apollo sont rentrées à plus de 11km/s ) Quant au vaisseau -père, si c'est un orbiteur interplanétaire, il utilisera une propulsion ionique ou plasmique de très grande ISP, pour qui l’augmentation du ∆V est moins important et qui peut donc se mettre en orbite martienne sans aérofreinage, mais très progressivement vu que les propulseurs ioniques ne procurent que de faibles accélérations ( ou décélérations)
De plus que l’atterrisseur quitte l’orbiteur avant ou après sa phase de décélération, il ne s’éloignera qu’après le feu vert d’un check-list le plus complet possible. Et de toute manière dans les deux cas, il y a toujours un moment où il faudra bien travailler sans filet. N’en fait-on de même sur notre planète quand un avion gros porteur décolle avec plusieurs centaines de passagers ? Il y a toujours un moment où il faut s’en remettre à la bonne tenue du matériel.
Par contre d’accord, qu’il faudra pas mal de tests au préalable pour s’assurer de la fiabilité du matériel.


Dernière édition par giwa le Sam 13 Déc 2008 - 0:13, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptySam 13 Déc 2008 - 9:38

En s’inspirant du concept d’Energia
http://www.energia.ru/english/energia/mars/concept.html
de Mars 500 traité par ailleurs sur ce forum:
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/russie-f9/des-nouvelles-de-mars-500-t4860-30.htm#115520
, on peut envisager le scénario suivant afin de réduire la durée du voyage : celle d’un orbiteur interplanétaire aux multiples fonctions, mais dont la principale serait d’assurer une accélération certes faible, mais permanente lors du trajet interplanétaire. Ce remorqueur interplanétaire utiliserait une grappe de moteurs ionique ou un moteur plasmique alimenté en énergie par des panneaux solaires si on ne fait pas le choix du nucléaire. Ce concept intervenant en supplément laisse le choix d’utiliser ou non les ressources in situ de Mars pour le « landeur » (c’est du franglais, d’accord, mais bon je le préfère quant-même à atterrisseur car j’espère bien que l’équipage pourra par la suite redécoller)
Voilà le nouveau scénario que je propose (mais il y en a certainement bien d’autres avec ce concept d’orbiteur) :
- Assemblage en orbite basse de l’orbiteur avec une partie cargo contenant toutes les vivres nécessaires à l’équipage lors du parcours interplanétaire , une partie compartiment de séjour blindée contre les radiations pour le voyage et le landeur puisque le tout peut être assez lourd puisque la motorisation ionique ou plasmique a une grande ISP.
- Départ en automatique de cet orbiteur en orbite très haute, voire vers un point de Lagrange : en effet l’accélération étant faible et ce trajet prenant du temps, autant que l’équipage attende au sol.
- Après les vérifications nécessaires, l’équipage décolle et rejoint l’orbiteur par un lanceur classique et s’installe dans l’orbiteur
- Mise en accélération permanente de l’ensemble pour le trajet interplanétaire.
A partir de là, il y a plusieurs options : mon choix se ferait plutôt pour que le landeur se décroche de l’orbiteur avant la phase de décélération nécessaire à l’orbiteur pour qu’il puisse se mettre en orbite martienne, toujours dans le but de gagner du temps.
Le landeur avec l’équipage rentre directement par aérofreinage dans l’atmosphère martienne tandis que l’orbiteur par des manœuvres plus lentes se met en orbite martienne (on peut profiter de la durée du séjour sur Mars de l’équipage et si on n’est pas tranquille, on peut envisager d’avoir mis déjà à l’avance un orbiteur de secours autour de Mars)
Toujours pour gagner du temps, l’orbiteur reste en orbite martienne haute, quitte à envisager un landeur plus puissant et donc plus lourd au redécollage de Mars pour rejoindre l’orbiteur pour le trajet retour.
Au retour, on remet en accélération permanente l’orbiteur –et si on veut le récupérer partiellement pour d’autres voyages – l’équipage se détache avec la capsule de retour et la partie compartiment de séjour avant la phase de décélération nécessaire à l’orbiteur pour rejoindre la Terre et se mettre en orbite.
Le landeur, hormis les corrections de trajectoire, continue son vol en trajectoire balistique et comme dans le scénario d’Apollo Wink l’équipage s’installe dans la capsule juste avant l’entrée dans l’atmosphère terrestre.
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptySam 13 Déc 2008 - 11:06

giwa a écrit:

- Assemblage en orbite basse de l’orbiteur avec une partie cargo contenant toutes les vivres nécessaires à l’équipage lors du parcours interplanétaire , une partie compartiment de séjour blindée contre les radiations pour le voyage et le landeur puisque le tout peut être assez lourd puisque la motorisation ionique ou plasmique a une grande ISP.

Peut-on arriver à estimer la masse d'un tel vaisseau-orbiteur-interplanétaire ? Combien de lancements en LEO doit-on effectuer (avec disons des lanceurs 20 à 30 t tonnes LEO de classe Ariane 5 ECB ou DeltaIV Heavy)

Citation :
- Départ en automatique de cet orbiteur en orbite très haute, voire vers un point de Lagrange : en effet l’accélération étant faible et ce trajet prenant du temps, autant que l’équipage attende au sol.
- Après les vérifications nécessaires, l’équipage décolle et rejoint l’orbiteur par un lanceur classique et s’installe dans l’orbiteur

Si on doit rejoindre vaisseau-orbiteur-interplanétaire en un point de Lagrange ... quelle durée pour un tel voyage d'embarquement ? quel payload (pour le lancement de la capsule d'équipage) faut-il envisager ? Il faudra tester les manoeuvres d'amarrage dans ce contexte, cela me semble assez différent que de réaliser un RDV en orbite d'une planète ?

Le scénario que tu proposes me parait cohérent pour le départ du voyage aller. Je veux juste essayer de quantifier "l'effort technique et financier" nécessaire pour le réaliser.
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptySam 13 Déc 2008 - 11:24

Tout ceci n'est qu'une ébauche et il est certain qu'il y aurait besoin de spécialistes pour quantifier tout cela...mais, bon, on a encore un peu de temps devant nous pour mettre au point le tout! Wink

Pour les RDV en orbite haute ,voire en un point de Lagrange, c'est sûr que c'est innovant !
D'ailleurs je me pose la question de savoir si les corrections de trajectoire, nécessaires à un RDV dans ces conditions, ne seraient-elles pas plus économiques qu'en orbite basse ? Vu la vitesse orbitale plus faible lorsque l'on s'éloigne de la Terre, un petit changement dans le ∆V devrait avoir plus d'influence.
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyDim 14 Déc 2008 - 18:58

giwa a écrit:

- Mise en accélération permanente de l’ensemble pour le trajet interplanétaire.
A partir de là, il y a plusieurs options : mon choix se ferait plutôt pour que le landeur se décroche de l’orbiteur avant la phase de décélération nécessaire à l’orbiteur pour qu’il puisse se mettre en orbite martienne, toujours dans le but de gagner du temps.
Le landeur avec l’équipage rentre directement par aérofreinage dans l’atmosphère martienne tandis que l’orbiteur par des manœuvres plus lentes se met en orbite martienne (on peut profiter de la durée du séjour sur Mars de l’équipage et si on n’est pas tranquille, on peut envisager d’avoir mis déjà à l’avance un orbiteur de secours autour de Mars)

Tu remarques toi-même que la phase d'atterrissage sans avoir l'assurance que la mise en orbite de la navette de transport soit faite est très problèmatique.
Si pour y remédier on doit construire une deuxième navette ... et l'envoyer à l'avance ... le prix de la mission grimpe d'autant.
C'est peut-être la solution "raisonnable" mais il faut en tirer les conséquences financières et de durée de construction etc ... , et donc se rendre compte que cela ne se fera pas de sitôt, même avec une collaboration entre plusieurs agences..
Je suggérerai que la navette "bis" puisse être scindée en plusieurs orbiteurs sur une orbite équatoriale et assure le relais de communications. C'est seulement en cas de nécessité qu'on ré-assemble, d'autant qu'on peut espérer qu'on aura pas besoin de le faire, et que le "réseau" de satellites de com restant en place, sera utile si on laisse des installations au sol (genre expérimentations ou usines d'extraction etc ...)
Citation :


Toujours pour gagner du temps, l’orbiteur reste en orbite martienne haute, quitte à envisager un landeur plus puissant et donc plus lourd au redécollage de Mars pour rejoindre l’orbiteur pour le trajet retour.

Tout cela se chiffre ... plus on descend de masse au sol ... pour pouvoir remonter plus haut .. plus le tiroir-caisse fait ding-ding-ding clown

Citation :
Au retour, on remet en accélération permanente l’orbiteur –et si on veut le récupérer partiellement pour d’autres voyages – l’équipage se détache avec la capsule de retour et la partie compartiment de séjour avant la phase de décélération nécessaire à l’orbiteur pour rejoindre la Terre et se mettre en orbite.
Le landeur, hormis les corrections de trajectoire, continue son vol en trajectoire balistique et comme dans le scénario d’Apollo Wink l’équipage s’installe dans la capsule juste avant l’entrée dans l’atmosphère terrestre.


Oui cela se tient ... on peut baptiser une telle mission "Cresus" megalol
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyDim 14 Déc 2008 - 20:26

Allons Rolling Eyes je pense que personne sur ce forum s'imagine qu'une mission martienne se fera pour presque rien...et puis je ne m'imagine pas être le futur constructeur en chef de cette future mission martienne...vu mon âge Wink ... donc il ne faut pas trop m'en demander pour la quantification, surtout que cela me parait bien difficile car tout dépend des progrès des technologies concernant les motorisations et les systèmes de recyclage, en particulier de l'eau et du dioxygène.
Quant à ma proposition de placer plutôt en orbite haute martienne l’orbiteur, j’ai bien précisé que la hauteur de cette orbite devra être un compromis entre le gain sur la durée du voyage (qui se chiffre en gain sur la quantité de vivres nécessaires) et sur la masse supplémentaire du landeur en fonction de l'élévation de l'orbite du RDV: peut-être que j'aurais été plus clair en disant que l'optimum n'est pas forcément l'orbite la plus basse possible. Tout cela restera à déterminer en fonction des caractéristiques futures des moteurs plasmiques et en particulier de leur force propulsive pour procurer des accélérations suffisantes pour ne pas trop ralentir la mission,etc.

Cordialement,

Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyLun 15 Déc 2008 - 9:35

giwa a écrit:
Allons Rolling Eyes je pense que personne sur ce forum s'imagine qu'une mission martienne se fera pour presque rien...

je ne doute pas de ta lucidité sur ces "contraintes" qui, si on veut proposer un scénario crédible, apparaissent grandement incontournables.

Mais je faisais un "recoupement" avec certains scénarios beaucoup plus optimistes que certains avaient avancés, où dans les 20 ans à venir, on avait non seulement une base permanente sur la Lune, avec des vols réguliers pour la ravitailler, relever les équipages, etc .... mais simultanément tous les efforts pour le voyage martien étaient cumulés.
Il y avait même parfois dans le même scénario, une réticence nette .... à continuer pendant ce temps une exploration robotique sérieuse (il n'aurait pas fallu "gaspiller" ni "gacher" comme aurait dit Guy Roux clown ), histoire de montrer qu'on était conscient du prix que tout cela allait couter.

C'est pour cela que je me permet de demander d'essayer d'évaluer, tout ce qu'on aligne ... sinon on peut tout envisager, et on fait de l'économie budgétaire équilibrée virtuelle en dépensant pour 100 et en économisant pour 0,01 bounce1
Il est vrai qu'on a l'exemple des magiciens qui sortent des centaines de milliards de chapeaux qu'ils viennent juste de montrer ... vides megalol et qui sont capables d'arrêter les effets de la crise aux frontières avec quelques incantations vaudou (ouïe ! çà pique tongue )
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Giwa
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MessageSujet: Re: Les différents scénarios pour aller sur Mars   Les différents scénarios pour aller sur Mars - Page 5 EmptyLun 15 Déc 2008 - 10:07

montmein69 a écrit:
giwa a écrit:
Allons Rolling Eyes je pense que personne sur ce forum s'imagine qu'une mission martienne se fera pour presque rien...

je ne doute pas de ta lucidité sur ces "contraintes" qui, si on veut proposer un scénario crédible, apparaissent grandement incontournable
... AMHA avec la technologie actuelle cela ne serait pas incontournable, mais coûterait très cher. Mais je fais confiance aux progrès technologiques, pour à la longue, diminuer le coût d'un tel trajet, et en particulier ceux sur la propulsion ionique ou plasmique, et aussi dans des systèmes de recyclage de l'eau et du dioxygène.
Mais je pense que nous commençons à entamer un dialogue de sourds...et puis ce n'est pas très important de me convaincre, vu ta certitude que l'avenir te donnera raison. Mieux vaut s'occuper dans ce cas uniquement des missions robotiques et laisser ceux qui prennent leurs désirs pour des réalités perdre leur temps et leur argent fictif (ce qui est très tendance actuellement) à divaguer. Wink
Et puis finalement peut-être que nous avons tous tord :nous marcherons sur Mars, mais pas comme on l'avait rêvé ? Ce n'est pas avec le canon de Jules Verne que nous avons "décroché" la Lune. :)
Cordialement,
Giwa


Dernière édition par giwa le Lun 15 Déc 2008 - 11:47, édité 1 fois
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