Futur programme spatial américain

Bien sur: la navigation est autonome depuis les années 60 en phase de pré rentrée et en phase atmosphérique, et même dans les dernières missions le guidage et le pilotage pour les missions martiennes. Pour les missions lunaires, ce guidage-pilotage a toujours été autonome... sans atmosphère évidemment.

OK d'ac.

Merci pour vos lumières !  
Donc Le logiciel ou l'IA ( avec beaucoup d'électronique et d'info "temps réel" ) gère la rentrée atmosphérique, donc , éventuellement , l'aérocapture ( déjà fait en atmo terrestre ??? pas trouvé) avec les données qui vont bien, position ( 3D)  ,vitesses relatives , densité de l'atmosphère ...) .
En "capture " martienne il faudra toutes ces données .
Donc un modèle au top pour les hautes couches ( si j'ai bien lu ailleurs densité hyper faible donc limite des lois habituelles ) , et un réseau de satellites pour la position .
vos avis ? :D

J’apprécie vos remarques ; très bon sujet et si vaste...

Moi aussi !  
J'ajoute ce survey de MM
http://www.lpi.usra.edu/meetings/marsconcepts2012/pdf/4173.pdf
pas sur qu'ne hypersonique ( de beaucoup ) l'adaptation des données de rentrée des capsules classiques soit applicable, même en méca fluide, cavitation, hyper résonance ..  ( sans compter les matériaux, le temps de réponse , etc )
page 1, colonne 2

Attention quand même à ne pas galvauder le terme "IA" : tout ce dont nous parlons ici semble ne relever que d'une programmation tout ce qu'il y a de plus classique, un traitement développé pour une tâche bien précise. L'intelligence artificielle va bien au delà.

en effet en effet thierz mais justement de l'IA ( dans le sens "faible" mais efficace) pourrait permettre des réponses plus souples, plus d'options et utiliser aussi des agents autonomes et comparer des solutions par probabilité plus grande, si heuristique il doit y avoir . 
Surtout si la taille CPU/mémoires est réduite
addendum ; de plus , pour définir IA autrement que de façon restrictive ou applicative , peu de solution ! :D

Pour en revenir à ma question (ben oui .... il faut bien faire avancer le schmilblick de ce RdV orbital)
Il n'y a pas (du moins je le suppose) moyen d'adopter une "position d'attente" du véhicule qui arrive -avec sa vitesse d'approche de Mars -, afin que son plan d'insertion orbitale coïncide au mieux avec celui de l'habitat qui est déjà en orbite (je ne suis d'ailleurs pas sûr d'avoir compris qui est en orbite en premier ?).
Comment peut-on synchroniser pour qu'une fois en orbite après l'aéro-capture ... il n'y ait pas nécessité de changements d'orbite importants (et couteux en ergols) afin que le RdV et l'arrimage puisse se faire "au mieux" :scratch:

montmein69 a écrit:Je me permet de ré-itérer ma question (même si à la lumière des différentes interventions la maîtrise de l'aéro-capture reste d'une complexité certaine ) :
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Tout d'abord, Space opera a parfaitement répondu. L'aérocapture est avant tout un problème de positionnement, orientation et guidage avec des incertitudes qui sont dues à la précision des mesures (voir ci-dessous) et du modèle atmosphérique.
Pour le positionnement et l'orientation du vaisseau, on exploite en général la position d'astres dans le ciel (soleil et étoiles) dont on connait parfaitement la position, ainsi que des capteurs gyroscopiques. Il y a 6 variables à déterminer pour déterminer mathématiquement (l'IA n'a rien à faire ici) la position et l'orientation, mais on ne peut éviter les incertitudes sur la mesure, d'où les premières difficultés.
Le 2ème gros problème est lié au guidage, qui se fait en temps réel en modifiant l'attitude du vaisseau (l'orientation du bouclier thermique par rapport à l'atmosphère, pour réduire ou augmenter la portance). C'est là que le modèle atmosphérique est important. Il y a des fluctuations de densité qui impliquent des incertitudes sur le guidage.
 A priori, la somme des incertitudes est inférieure à la marge de manœuvre de l'aérocapture (si on n'arrive pas trop vite, si le coefficient balistique n'est pas trop élevé et si les RCS sont fiables), donc c'est théoriquement faisable.
Ca, c'est pour la réussite de l'aérocapture, qui se termine par une mise en orbite quasi circulaire autour de la planète, après une petite poussée à l'apoastre (pour éviter de réentrer à nouveau dans l'atmosphère).
Si on veut ensuite effectuer un rendez-vous en orbite avec un autre vaisseau, c'est plus compliqué. A priori, l'arrivée peut se faire dans le même plan orbital, typiquement l'écliptique (c'est à mon sens le cas le plus simple), ce qui réduit considérablement les besoins énergétiques de la manœuvre de rendez-vous. A la sortie de l'aérocapture, le vaisseau se retrouve en orbite basse, sur une orbite nécessairement proche de l'autre. Il se peut qu'il y ait une différence de phase (situation symétrique par rapport à la planète), mais il est facile de corriger pour se rapprocher et procéder au rendez-vous. Donc je dirai que sur le papier, un tel rendez-vous ne coûterait pas grand chose du point de vue énergétique, pour peu qu'on s'y prenne bien.

ps : pour ce qui concerne les incertitudes en position, il est possible d'améliorer grandement la précision en installant un système de repérage sur Mars ou autour de Mars, un GPS martien quoi.

Les modèles de mesosphere martienne sont très approximatifs. MGS a rencontré des différences d'un facteur 10 entre l'attendu et le constaté lors de ses phases d'aérofreinage.
Et pour compléter les explications d'Argyre, les senseurs stellaires et gyros ne donnent que l'attitude. C'est principalement des mesures DSN qui fournissent la position, mais il faudra développer de nouvelles techniques pour améliorer significativement ça. Par exemple, sur Mars2020 le JPL va utiliser des cameras pour reconnaître le terrain peu de temps avant de toucher le sol.

spaceOpera et Argyre vous avez pointé les deux obstacles majeurs !
Donc il faudra un système de satellites en orbite en plus des référents astronomiques ET un modèle excellent pour la haute atmosphère.
Quand à savoir exactement ce qu'est ou n'est pas l'IA, rien de facile
---------wikitruc
The central problems (or goals) of AI research include reasoning, knowledge, planning, learning, natural language processing (communication), perception and the ability to move and manipulate objects.^[6] General intelligence is still among the field's long-term goals.^[7] Currently popular approaches include statistical methods, computational intelligence and traditional symbolic AI. There are a large number of tools used in AI, including versions of search and mathematical optimization, logic, methods based on probability and economics, and many others. The AI field is interdisciplinary, in which a number of sciences and professions converge, including computer science, mathematics, psychology, linguistics, philosophy and neuroscience, as well as other specialized fields such as artificial psychology.
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PAr exemple , pour la position calculée avec des satellites , donc intersection de 3 sphères , une valeur en coordonnées sphériques se calcule avec un algorithme très simple d'implémentation mais une part d'IA ( dans un certain sens ) peut être utilisée pour les approximations ( beaucoup plus rapide et paramétrable ) y compris celles du planétoïde .
Les fondateurs eux-mêmes du champ ( AI ) ont changé plusieurs fois la (les ) définition(s).
Exemple ; le GPS ( general problem solver ) des années 50  en géométrie euclidienne démontre . Par reduction et instanciation.

Un équivalent GPS n'est pas la seule solution pour se localiser. Comme j'ai dit, sur Mars2020 le JPL a bien réussi à sortir des clous et à proposer autre chose.

Il apparait cependant nécessaire que de multiples missions préalables aient lieu pour acquérir des données  complémentaires (climat, propriétés et comportement de l'atmosphère) et qu'il y aura besoin de systèmes technologiques efficaces (peu importe le nom ..)  permettant une plus grande précision soit dans les RdV orbitaux, soit dans les atterrissages pour réduire au maximum les marges d'erreur et donc éviter/limiter le plus possible des corrections/déplacements à posteriori.

L'autre challenge c'est de développer des techniques ISRU, avec une miniaturisation (autant que l'on sait faire) pour la production d'ergols (capture et purification de gaz et d'eau puis synthèse de méthane, et d'O₂) : il faut acquérir la capacité que cela puisse fonctionner, et stocker de façon durable en attendant l'arrivée de la mission qui en aura besoin :
- un retour d'échantillons dans un premier temps en tout automatique,
- puis ensuite tentative d'une éventuelle mission habitée avec production d'eau potable et d'O₂ "qualifiés" pour le support vie.

Bref il y a des investissements à prévoir .

Le premier vol habité d'Orion est repoussé de deux ans :

http://spaceref.com/news/viewpr.html?pid=46857
http://www.space.com/30560-nasa-orion-space-capsule-crewed-launch-delay.html

Ce n'est pas tout à fait ce qui est dit et écrit ;)

Il pourrait y avoir un délai qui ne dépassera pas avril 2023 (le vol EM-2,  c'est à dire habité est toujours annoncé pour octobre 2021). En fait, on dirait que la NASA veut "contraindre" l'administration Obama a ne pas baisser le budget  (voir plutôt l'augmenter) et que dans le cas où le budget baisserait,  et bien il sera possible d'avoir un retard qui pourra aller jusqu'à 2 ans.

On dirait bien que la campagne pour la prochaine présidentielle est lancée même si les candidats des deux grands partis ne sont pas encore désignés.

Le Congressman républicain Lamar Smith (R-Texas) .... donne son point de vue sur l'administration Obama (les méchants anti-espace) et le Congrès à majorité républicaine (les bons pro-espace)

While this administration has consistently cut funding for these programs and delayed their development, Congress has consistently restored funding as part of our commitment to maintaining American leadership in space.

Question sur le projet Mars semi-direct: Combien coûterait une telle aventure ?

Hayabusa2015 a écrit:Ce n'est pas tout à fait ce qui est dit et écrit ;)

Il pourrait y avoir un délai qui ne dépassera pas avril 2023 (le vol EM-2,  c'est à dire habité est toujours annoncé pour octobre 2021). En fait, on dirait que la NASA veut "contraindre" l'administration Obama a ne pas baisser le budget  (voir plutôt l'augmenter) et que dans le cas où le budget baisserait,  et bien il sera possible d'avoir un retard qui pourra aller jusqu'à 2 ans.

Bien que non-spécialiste du programme spatial US, ça fait un moment que j'ai effectivement l'impression que la NASA adopte cette stratégie.

Mais on peut se demander si elle est réellement payante (au sens propre :D). Ils avaient mis la pression sur le Congrès pour financer les vaisseaux privés en les "menaçant" d'une dépendance plus longue aux Soyouz, et puis finalement ils ont été contraints de faire un nouveau chèque à Roscosmos...

D'une manière générale le DoD (Défense) et les grandes Majors industrielles de l'armement plus la NASA manipulent cette rhétorique
et les gesticulations qui vont avec à l'approche de tous les arbitrages budgétaires de l'Administration US. Du temps de la guerre froide 
ils se servaient du levier soviétique, maintenant ils mondialisent les risques. J'allais dire c'est de bonne guerre.

nikolai39 a écrit:

Hayabusa2015 a écrit:Ce n'est pas tout à fait ce qui est dit et écrit ;)

Il pourrait y avoir un délai qui ne dépassera pas avril 2023 (le vol EM-2,  c'est à dire habité est toujours annoncé pour octobre 2021). En fait, on dirait que la NASA veut "contraindre" l'administration Obama a ne pas baisser le budget  (voir plutôt l'augmenter) et que dans le cas où le budget baisserait,  et bien il sera possible d'avoir un retard qui pourra aller jusqu'à 2 ans.

Bien que non-spécialiste du programme spatial US, ça fait un moment que j'ai effectivement l'impression que la NASA adopte cette stratégie.

Mais on peut se demander si elle est réellement payante (au sens propre :D). Ils avaient mis la pression sur le Congrès pour financer les vaisseaux privés en les "menaçant" d'une dépendance plus longue aux Soyouz, et puis finalement ils ont été contraints de faire un nouveau chèque à Roscosmos...

Bien nu nikolai! Disons dans ce cas qu'il faudrait reprendre la citation du Sénateur américain que donne montmein69 et lui donner la suivante adaptation: " While this Administration proposed a fair funding for commercial crew access, trying to speed up its development, Congress has consistently cut this funding as part our commitment to maintaining American astronauts access to space dependent on Russian spaceship" (Alors que cette Administration a proposé un budget adapté au programme d'accès commercial pour les équipages américains, essayant d'accélérer son développement, le Congrès n'a cessé de couper ce financement dans le cadre de notre engamment à maintenir l'accès à l'espace des astronautes américains dépendant des vaisseaux russes!).
La preuve:

Normand Calvé a écrit:Question sur le projet Mars semi-direct: Combien coûterait une telle aventure ?

De l'ordre de 50 milliards si on le fait sur 15 ans, sachant que pour certains éléments, on est déjà assez bien avancés (Orion, SLS).
On est un peu hors-sujet sur ce topic. Je réponds donc brièvement ici, mais il faudrait ouvrir un autre fil.

Atlantis a écrit:Alors que cette Administration a proposé un budget adapté au programme d'accès commercial pour les équipages américains, essayant d'accélérer son développement, le Congrès n'a cessé de couper ce financement dans le cadre de notre engamment à maintenir l'accès à l'espace des astronautes américains dépendant des vaisseaux russes!

Cette ré-écriture me parait un peu tendancieuse (mais bien dans l'esprit polémique où les politiciens des deux partis se renvoient les arguments "massue" quoique AMHA au ras des paquerettes  :lol!: )

Le passage du LEO au Privé est une réalité. Et difficile de dire que cela a été sous-subventionné lors du développement du projet COTS, notamment lors de l'accouchement des solutions d'Orbital-ATK et Space X pour le fret (puis de Boeing et de Space X pour les versions crew) [encore que certains nous affirment qu'il n'y a pas eu l'ombre d'une subvention].
Pas non plus mal payés, les contrats pour les vols de ravitaillement en fret si on divise le prix global payé par le nombre de vols à fournir. De plus on se trouve dans la situation actuelle, avec les deux sociétés Orbital-ATK et SpaceX qui sont clouées au sol......  situation qui ne devait jamais se produire.

Si le privé finance par lui-même les systèmes qu'il va vendre une fois "au point et qualifiés" à la NASA sous forme -et c'est bien l'objet de la discussion Congrès vs Administration Obama-  c-a-d des prestations "vol d'équipage vers l'ISS"   (sans toucher un dollar de subvention étatique ... toujours selon certains) on ne voit pas en quoi il a pu y avoir un quelconque manquement de l'administration dans des versements et donc que ce soit la raison qui ait pu provoquer un retard.  :scratch:

Ce qui est vrai par contre c'est que le financement du SLS/Orion de la NASA est plutôt en panne. Mais pas trop étonnant quand ce projet est d'un flou assez ubuesque quant aux missions envisagées. Personne n'a jamais pensé qu'un tel système aussi lourd et cher pourrait être utilisé pour desservir l'ISS. Les missions habitées envisagées au delà du vol circum-lunaire de qualification, sont un peu olé-olé : astéroïde qu'il faut d'abord aller chercher par une mission préalable pour le remorquer, puis ... on ne sait pas trop vu que Mars ... on y pense depuis longtemps, on en parle ...mais on ne sait pas faire.

Et moi je sera un peu iconoclaste dans l'analyse de cette situation :

La baisse de budget global de la NASA est indéniable (voir le graphique) et liée au contexte économique général (la crise cela existe et cela impacte tous les budgets, même si aux USA on finance avec de la fausse monnaieen faisant chauffer la "planche à billets" ) ... et ce sont les  subventions aux sociétés privées qui peinent à finaliser leurs systèmes et demandent de la rallonge, qui se répercutent en une baisse du financement du sytème SLS/Orion. :bounce1:

En lisant vos posts sur le futur du programme spatial américain, j'ai du mal à imaginer que la toute grande, puissante, et intelligente Amérique puisse à titre privé ou pas, investir dans une énorme fusée comme SLS et trois vaisseaux spatiaux comme Orion, CTS-100, Dragon Crew, sans savoir à quoi ils pourraient bien servir. On ne peut pas se nourrir que de rumeurs pour justifier un tel investissement industriel (privé public). Comme il ne semble pas qu'au FCS nos analystes, pourtant vigilants, détectent un objectif convainquant, j'ai du mal à croire à cette situation. En tous cas elle est inédite pour le vieil observateur que je suis encore  :scratch:

Atlantis a écrit:

Bien nu nikolai! Disons dans ce cas qu'il faudrait reprendre la citation du Sénateur américain que donne montmein69 et lui donner la suivante adaptation: " While this Administration proposed a fair funding for commercial crew access, trying to speed up its development, Congress has consistently cut this funding as part our commitment to maintaining American astronauts access to space dependent on Russian spaceship" (Alors que cette Administration a proposé un budget adapté au programme d'accès commercial pour les équipages américains, essayant d'accélérer son développement, le Congrès n'a cessé de couper ce financement dans le cadre de notre engamment à maintenir l'accès à l'espace des astronautes américains dépendant des vaisseaux russes!).
La preuve:

Il faut quand même remarquer que depuis 2012 l'écart entre ce que demande la NASA et ce vote le congrès a diminué chaque année, jusqu'à devenir faible pour l'année fiscale 2015.

montmein69 a écrit: La baisse de budget global de la NASA est indéniable (voir le graphique)

 euh ; c'est moi qui ai oublié mes lunettes ou alors je ne comprend plus les chiffres

quand les chiffres passent de ~300 attribué en 2011 a ~800 en 2015 pour mois cela fait une AUGMENTATION de ~500  et pas une baisse

même si le graphique ne dit pas si c'est en $ constant ou si il faut calculer de tête l'inflation annuelle ; mais bon j' ai dû trop dormir lors des cours d’économie