Les différents scénarios pour aller sur Mars

montmein69 a écrit:

giwa a écrit:Allons :roll: 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. ;)
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

A la réflexion, nous pourrions avoir un dialogue plus fructueux à propos des missions robotisées... et qui ne se limitera pas à Mars.
Au plaisir de te lire sur ces sujets, et tu n'auras pas besoin de me convaincre de leur utilité...surtout que je suis un peu têtu :)
Cordialement,
Giwa

giwa a écrit:[ vu ta certitude que l'avenir te donnera raison.

Sur un avenir au-delà de 50 ans ... je n'ai aucune certitude. Les "contraintes" à remplir seront peut-être effectivement réduites par des progrès très significatifs. Et on aura peut-être les "moyens" de faire tout ce qui est nécessaire (une nation ou un accord de coopération)
Mais sur un avenir à plus court terme, je n'accroche effectivement pas du tout.
Il faudra des missions d'essais robotiques et au rythme où elles se font ... cela prendra du temps.
Et si le scénario Lune/Constellation est poursuivi dans ses grandes lignes actuelles avec l'objectif confirmé d'une base permanente approvisionnée régulièrement ... et vu le timing de développement des lanceurs américains et de leur capsule, je ne crois pas qu'on pourra simultanément préparer et faire le vol habité sur Mars (avec les options que tu as décrites et que je pense sensées).

Nul doute qu'on confrontera nos "visions" dans 50 ans, assis sur deux petits astéroïdes, après qu'on se soit "fait la belle" du Paradis pour aller voir si le vaisseau martien va passer :megalol:

OK :) ... et puis de mon côté aussi, je n'ai aucune certitude que cela se fera en moins d'un demi-siècle, car cela dépend, AMHA, de l'investissement technologique que l'on mettra dans les moyens de propulsion interplanétaire à très grande ISP en dizaines de ks et à force propulsive suffisante en N pour assurer des accélérations convenables chiffrables au moins en cm/s ² pour réduire les durées des parcours de plusieurs mois. Jusqu'à présent les moteurs ioniques permettent d'obtenir ces très grandes ISP, mais n'ont que des force propulsives, qui ne se chiffrent qu'en mN, sauf si on en aligne un très grand nombre en grappe, mais alors on tourne en rond, car on alourdit la structure et on augmente de beaucoup la puissance électrique à fournir. Les moteurs plasmiques, qui conserveront de très grandes ISP (même si elles pourraient être un peu inférieure à celles des ioniques), devraient avoir de bien plus grandes forces propulsives et, dans ma Boule de Crystal, je les vois comme la PORTE des.... PLANETES ;)

Bonjour,

montmein69 a écrit:Et si le scénario Lune/Constellation est poursuivi dans ses grandes lignes actuelles avec l'objectif confirmé d'une base permanente approvisionnée régulièrement

Où as-tu pêché ce concept de base permanente ? Dans un autre fil (vieux fil), il me semble qu'on avait clairement établi qu'il n'y a à l'heure actuelle aucun projet de base permanente, et en tout cas pas dans le projet constellation. Peut-être fais-tu allusion à des séjours prolongés sur la Lune ?
Mais entre prolongé (6 mois à quelques années comme c'est le cas pour l'ISS) et permanent, il y a une différence énorme, avec des technologies et une façon de procéder radicalement différentes. D'où la nécessité d'utiliser le terme "permanent" avec parcimonie.

Cordialement,
Argyre

Bonjour,
Question aux spécialistes (scénario non étudié par Elisa Cliquet) : « Pouvais-je organiser une petite mission martienne de 520jours (250+30+240) avec trois fusées (propres) chimiques de capacité: 100 tonnes de charge utile en orbite basse, pour chaque fusée»?:
1 fusée pour une capsule de 6 personnes.
1 fusée pour mon Mars Lander.
1 fusée pour le carburant du retour.
Aller par orbite de transfert de Hohmann.
Ballade de 30 jours sur Mars.
Retour par orbite accélérée pour mon rendez vous avec la terre.
Mission type Apollo : pas de mission de secours.
Bien sur : RDV sur orbite terrestre, rééquilibrage des masses,…
Merci d’avance pour votre aide.
Cordialement,
Firnas2
:bounce:

Firnas2 a écrit:
...
Pouvais-je organiser une petite mission martienne de 520jours (250+30+240) avec trois fusées (propres) chimiques de capacité: 100 tonnes de charge utile en orbite basse, pour chaque fusée»?:
...

Tu n'es pas dans les bons ordres de grandeur, il faudrait au moins une cinquantaine de fusées pour faire celà en propulsion chimique. Tu peux relire la discussion, et la 1ère partie de l'article du DLR que je t'ai envoyé...

Bonjour,

lambda0 a écrit:

Firnas2 a écrit:
...
Pouvais-je organiser une petite mission martienne de 520jours (250+30+240) avec trois fusées (propres) chimiques de capacité: 100 tonnes de charge utile en orbite basse, pour chaque fusée»?:
...

Tu n'es pas dans les bons ordres de grandeur, il faudrait au moins une cinquantaine de fusées pour faire celà en propulsion chimique. Tu peux relire la discussion, et la 1ère partie de l'article du DLR que je t'ai envoyé...

Ce qui ne va pas, c'est le transfert de Hohmann. Vu le scénario (30 jours sur Mars), si on fait une Hohmann à l'aller, on est foutu pour le retour !
Si on veut 2 Hohmann, il faut rester 500 jours sur Mars !
Ou alors, il faut aller plus directement vers Mars, mais ça coûte beaucoup plus cher en énergie, d'où la remarque de Lambda0.
Autre solution, il faut passer par Vénus, mais c'est quand même plus gourmand en énergie.

Cordialement,
Argyre

Argyre a écrit:Bonjour,

lambda0 a écrit:

Firnas2 a écrit:
...
Pouvais-je organiser une petite mission martienne de 520jours (250+30+240) avec trois fusées (propres) chimiques de capacité: 100 tonnes de charge utile en orbite basse, pour chaque fusée»?:
...

Tu n'es pas dans les bons ordres de grandeur, il faudrait au moins une cinquantaine de fusées pour faire celà en propulsion chimique. Tu peux relire la discussion, et la 1ère partie de l'article du DLR que je t'ai envoyé...

Ce qui ne va pas, c'est le transfert de Hohmann. Vu le scénario (30 jours sur Mars), si on fait une Hohmann à l'aller, on est foutu pour le retour !
Si on veut 2 Hohmann, il faut rester 500 jours sur Mars !
Ou alors, il faut aller plus directement vers Mars, mais ça coûte beaucoup plus cher en énergie, d'où la remarque de Lambda0.
Autre solution, il faut passer par Vénus, mais c'est quand même plus gourmand en énergie.

Cordialement,
Argyre

Merci beaucoup à vous deux.
J’ai lu ceci sur un site :

Il s'avère que l'utilisation la plus efficace de la poussée de la fusée pour atteindre Mars est l'ellipse de transfert de Hohmann. D'autres trajectoires sont plus rapides, mais exigent plus de poussée au départ et une correction plus grande à l'arrivée, incluant peut-être un changement de la direction.
Y a t il des inconvénients ? Un seul : la condition très rigoureuse sur les positions relatives de la Terre et de Mars à l'heure du lancement. Comme nous le verrons, ces conditions ne se produisent qu'une fois tous les 26 mois. Pour revenir de Mars à la Terre, l'ellipse de Hohmann peut encore être utilisée, mais les planètes doivent aussi être correctement positionnées à l'heure du lancement. Si des hommes débarquent un jour sur Mars, ils auront à choisir entre attendre plus d'un un an pour retrouver de bonnes conditions, ou adopter un trajet de retour plus direct mais moins économique.

http://www.phy6.org/stargaze/Fmars3.htm

Bon, j'insiste sur le 520 jours, il faut bosser sur la propulsion nucléaire, c’est une énergie propre aussi
(les verts du forum ne tirez pas sur moi, SVP 8-) )

Argyre a écrit:
...

Autre solution, il faut passer par Vénus, mais c'est quand même plus gourmand en énergie.

Ca me fait penser que je n'ai pas souvenir d'études proposant une mission "short stay" (30-60 jours) avec production locale du propergol de retour (avant le départ de la mission habitée depuis la Terre, comme pour Mars Direct).
Il faut évidemment produire plus que pour un retour par trajectoire Hohmann, mais ce serait peut-être jouable, même en restant en chimique.
Les missions "short stay" sont habituellement très coûteuses en masse parce que le propergol utilisé pour le segment de trajectoire rapide (à l'aller ou au retour) est amené depuis la Terre, mais si ce propergol est produit sur Mars, pour un segment rapide correspondant au vol de retour, je ne vois pas vraiment de raison pour que la masse au départ de la Terre soit beaucoup plus importante que pour une mission longue avec Hohmann à l'aller et au retour.
Il faut expédier plus de H2, mais si c'est "seulement" une fusée en plus, ça peut rester raisonnable.
A chiffrer, évidemment.

A+

Bonjour,

Voici un petit résumé sympathique et simplifié pour aider les jeunes novices comme moi a se familiariser avec les trajectoires interplanétaires.

Ca me semble pas mal donc je le met si sa peut aider : http://www.nirgal.net/hohmann.html

lambda0 a écrit:Les missions "short stay" sont habituellement très coûteuses en masse parce que le propergol utilisé pour le segment de trajectoire rapide (à l'aller ou au retour) est amené depuis la Terre, mais si ce propergol est produit sur Mars, pour un segment rapide correspondant au vol de retour, je ne vois pas vraiment de raison pour que la masse au départ de la Terre soit beaucoup plus importante que pour une mission longue avec Hohmann à l'aller et au retour.

Tiens, c'est vrai ça !
La 1ère fusée envoie le système de production de carburant in situ (trajectoire de Hohmann pour ce premier vol).
On commence la production.
La 2ème fusée envoie les astronautes, trajectoire de Hohmann.
On reste 30 jours.
Puis, ... hum ... je crains que ce soit déjà trop tard pour le retour, ou alors il faut vraiment une énorme quantité de propergol pour décoller de Mars et rattraper la Terre !
Dans le scénario du séjour court, il faut être rapide à l'aller ET au retour. La perte de temps due à un aller lent n'est pas compensable par un retour proportionellement plus rapide, ça serait trop facile ! Pour compenser, il faut un retour très très rapide ! Mais pourquoi pas après tout, il est bien plus facile de gagner des delta V au retour qu'à l'aller. Il faudrait voir le détail des calculs.
Le cas échéant, les astronautes restent 10 jours au lieu de 30, ça devrait permettre une baisse notable des besoins.
La configuration de l'opposition est également à prendre en compte. Intuitivement, si ça se passe quand Mars est relativement éloignée du soleil (donc distance Terre-Mars assez importante), on perd plus de temps lors de la trajectoire de Hohmann, ce qui rend un retour rapide plus difficile, voire impossible.

Cordialement,
Argyre

Argyre a écrit:
....
Puis, ... hum ... je crains que ce soit déjà trop tard pour le retour, ou alors il faut vraiment une énorme quantité de propergol pour décoller de Mars et rattraper la Terre !
Dans le scénario du séjour court, il faut être rapide à l'aller ET au retour. La perte de temps due à un aller lent n'est pas compensable par un retour proportionellement plus rapide, ça serait trop facile ! Pour compenser, il faut un retour très très rapide ! Mais pourquoi pas après tout, il est bien plus facile de gagner des delta V au retour qu'à l'aller. Il faudrait voir le détail des calculs.

En fait, j'aurais plutôt dû écrire "haute énergie" que rapide.
On utilise la trajectoire de Hohmann habituelle pour l'aller, à basse énergie, et une trajectoire d'opposition haute énergie coupant l'orbite de Vénus pour le retour (on ne cherche donc pas à rattraper la Terre sur la conjonction de l'aller), mais le temps de vol de retour est du même ordre qu'à l'aller.
C'est le temps de séjour sur Mars qui est beaucoup réduit (30-60 jours plutôt que 500), mais le temps de vol est sensiblement équivalent à celui des missions longues.
Mais un séjour sur Mars de 30 à 60 jours, ça peut quand même être intéressant.

Ce que je ne me souviens pas avoir vu en étude est cette trajectoire de retour haute énergie combinée avec la production locale du propergol.
Une version "short stay" de Mars Direct ?

A+

Antares101 a écrit:Bonjour,

Voici un petit résumé sympathique et simplifié pour aider les jeunes novices comme moi a se familiariser avec les trajectoires interplanétaires.

Ca me semble pas mal donc je le met si sa peut aider : http://www.nirgal.net/hohmann.html

Oui, ce site est décidément très bien fait, Philippe Labrot est très pédagogique.
Il me semble toutefois avoir décelé une imprécision dans son texte.
Il parle de l'obligation de freiner la sonde qui s'approche de Mars. Il dit :
"Une sonde spatiale fonce donc vers Mars comme un bolide à une vitesse égale à la différence de vitesse des deux planètes, soit environ 20 000 km/h." D'où selon lui l'importance du freinage. En vérité, si la sonde part bien avec ce différentiel de vitesse, elle le perd petit à petit au fur et à mesure qu'elle s'éloigne du soleil tant et si bien qu'elle finit par arriver près de Mars (son point d'aphélie) avec une vitesse orbitale (par rapport au soleil) inférieure à celle de Mars. D'ailleurs si Mars n'était pas là, sa vitesse étant faible, elle finirait par revenir vers une orbite plus proche du soleil (périhélie au niveau de l'orbite terrestre dans le cas d'une trajectoire de Hohmann). Et donc, si on considère la vitesse de rotation autour du soleil, on devrait plutôt dire qu'il faut l'accélérer et non pas la freiner si on veut réduire son différentiel de vitesse avec Mars.

A+,
Argyre

Mes problèmes de mécanique spatiale sont résolus si j’ai bien compris l’article.
Trouvant, les simulateurs JAQAR, NASA, assez compliqués, j’ai utilisé un simulateur rudimentaire (université de Nantes) qui ne simule que Mars et la Terre:
http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Planetes/mars.html


Résultats:
Aller par orbite de transfert de Hohmann: 250 jours.
Retour par l’orbite de Venus (ajouté manuellement) : 500-280= 220 jours
Je gagne 20 jours, ce qui est extra ordinaire si on arrive à résoudre le problème des fusées dans les prochaines 30 années (je suis naturellement optimiste).
Voila, c’est bon, mais j’aime savoir si à moyen ou long terme, Argyre n’a pas envie d’ajouter un module trajectoires et un module propulseurs à son Simulateur Marsbase : développement d'une base martienne?

Firnas2 a écrit:Mes problèmes de mécanique spatiale sont résolus si j’ai bien compris l’article.
...

Résultats:
Aller par orbite de transfert de Hohmann: 250 jours.
Retour par l’orbite de Venus (ajouté manuellement) : 500-280= 220 jours
Je gagne 20 jours, ce qui est extra ordinaire si on arrive à résoudre le problème des fusées dans les prochaines 30 années (je suis naturellement optimiste).

Excellente représentation, qui illustre très bien le retour sur trajectoire d'opposition !
Très coûteuse si on emporte tout le propergol depuis la Terre (prévoir plus de 4000 tonnes en LEO, d'où les dizaines de fusées dont je parlais plus haut).
Par contre, si le propergol de retour est produit sur Mars, c'est peut-être jouable théoriquement : j'ai vérifié que par rapport à un retour Hohmann, il faut ajouter 4 km/s dans le cas le plus favorable. Le véhicule de retour (ERV) aurait alors une masse de l'ordre de 300 tonnes au départ de Mars dans ce cas favorable.
Cependant, cette option n'a pas été retenue par la NASA parce que ces valeurs varient de façon très importantes suivant la fenêtre de tir (de 4 km/s à plus de 12 km/s !) : suivant un cycle d'environ 20 ans, la masse de l'ERV peut passer de 300 t à près de 2500 t (voir figure 4 et 6 de l'article du DLR), et il n'est donc pas possible de concevoir un vaisseau utilisable pour toutes les fenêtres de tir, contrairement à un retour par trajectoire Hohmann, où la variation est assez faible.



Même si c'est possible en propulsion chimique, ce ne serait viable au mieux que pour 2 ou 3 fenêtres de tirs tous les 20 ans, et il n'y a aucune marge de sécurité.

D'où l'intérêt de la propulsion électrique, bien plus souple, tout en ne nécessitant pas de production locale... :D

Bonjour,

Firnas2 a écrit:Voila, c’est bon, mais j’aime savoir si à moyen ou long terme, Argyre n’a pas envie d’ajouter un module trajectoires et un module propulseurs à son Simulateur Marsbase : développement d'une base martienne?

C'est une idée. En plus, dans le cadre d'un travail sur les astéroïdes, j'ai déjà réalisé un petit simulateur de trajectoire pour déterminer les rapprochements entre la Terre et un astéroïde.
Il me suffit de rentrer les paramètres orbitaux de Mars (ou ceux d'une ou plusieurs fusées) et ça fonctionne du pareil au même. Donc l'intégration pourrait être rapide.

Ca fait quelques temps que je n'avais pas bossé sur le simulateur Marsbase, mais le contexte actuel de mon travail fait que je vais reprendre ce développement. Pour tout dire, on me demande carrément d'exploiter ce logiciel pour réaliser des TP liés au facteur humain dans le cadre de mon travail (l'activité professionnelle rejoint la passion, super non ?)
Mais il y a plus encore. Très prochainement, j'annoncerai sur ce forum un événement important, en lien avec ... la Planète Mars ! Peut-être certains sont-ils au courant d'ailleurs, mais l'info n'est pas encore parue.

Cordialement,
Argyre

lambda0 a écrit:D'où l'intérêt de la propulsion électrique, bien plus souple, tout en ne nécessitant pas de production locale... :D

Argyre a écrit: Mais il y a plus encore. Très prochainement, j'annoncerai sur ce forum un événement important, en lien avec ... la Planète Mars !
Peut-être certains sont-ils au courant d'ailleurs, mais l'info n'est pas encore parue.

Merci à vous deux.

Ps : d’après mon astrologue, tu sais nous sommes champions du monde dans cette discipline, c’est un blog sur la conquête de Mars.

Qui vivra, verra et qui vivra plus, verra plus.
Proverbe égyptien

Firnas2 a écrit:Ps : d’après mon astrologue, tu sais nous sommes champions du monde dans cette discipline, c’est un blog sur la conquête de Mars.

Un blog ? Ah non, ce n'est pas mon style. Et puis il faudrait du temps et je n'en ai pas beaucoup.
En vérité, à bien y réfléchir, j'aurais 2 annonces à faire concernant 2 événements différents.
Le 1er événement, c'est sûr qu'il aura lieu. Le 2ème en revanche n'est que probable.
Et les 2 sont en rapport avec l'exploration humaine de la planète Mars.

Cordialement,
Argyre

Argyre a écrit:
...
En vérité, à bien y réfléchir, j'aurais 2 annonces à faire concernant 2 événements différents.
Le 1er événement, c'est sûr qu'il aura lieu. Le 2ème en revanche n'est que probable.
Et les 2 sont en rapport avec l'exploration humaine de la planète Mars.
Cordialement,
Argyre

:?: :?: ;)

lambda0 a écrit:

Argyre a écrit:
...
En vérité, à bien y réfléchir, j'aurais 2 annonces à faire concernant 2 événements différents.
Le 1er événement, c'est sûr qu'il aura lieu. Le 2ème en revanche n'est que probable.
Et les 2 sont en rapport avec l'exploration humaine de la planète Mars.
Cordialement,
Argyre

:?: :?: ;)

Suspense, à la Hitchcock :affraid:

Argyre a écrit:Mais il y a plus encore. Très prochainement, j'annoncerai sur ce forum un événement important, en lien avec ... la Planète Mars ! Peut-être certains sont-ils au courant d'ailleurs, mais l'info n'est pas encore parue.Cordialement,Argyre

Arrrrgh le suspense... :???:
Allez Argyre stp, dis nous tout.

On est suspendus à tes lèvres ;)

Thierz a écrit:On est suspendus à tes lèvres ;)

Et bien il s'agit de ... ah mince, j'ai une réunion ... faudra attendre encore un peu ...

Thierz a écrit:On est suspendus à tes lèvres ;)

:affraid: ...faut quand même pas exagérer...

Argyre a écrit:
Et bien il s'agit de ... ah mince, j'ai une réunion ... faudra attendre encore un peu ...

Un poisson d'avril arrivé trop tôt ???

Nextstep-to-Mars a écrit:

Thierz a écrit:On est suspendus à tes lèvres ;)

:affraid: ...faut quand même pas exagérer...

Rhooooooo, mais c'est une expression courante ! :)