Comment rendre l'accès à l'Espace plus économique ?

J'ouvre ce sujet par une page vierge et je compte surtout sur vous tous. Ne vous affolez pas: ce sera un sujet non stop jusqu'à ce que le déplacement en fusée devienne aussi économique qu'en vélo -ou presque ! Donc vous avez le temps de cogiter. :scratch:

Plus de concurrence, donc plus d'acteurs privés ( ce qui n'est pas possible en europe ).
Dévélopper des technologies plus simple et/ou plus performants (système modulaire, moteur plus simple par pressurisation, électronique du commerce ).

Si SpaceX y arrive (et bientot microcosme), pouquoi pas les autres

ManouchKa a écrit:Plus de concurrence, donc plus d'acteurs privés ( ce qui n'est pas possible en europe ).
Dévélopper des technologies plus simple et/ou plus performants (système modulaire, moteur plus simple par pressurisation, électronique du commerce ).

Si SpaceX y arrive (et bientot microcosme), pouquoi pas les autres

Effectivement c'est une voie à essayer!
Quand on voit les progrès réaliser depuis plus d'un siècle dans le domaine automobile, sans révolution technologique majeure du moins au niveau des moteurs à piston, pourquoi pas ?
On est trop obnubilé par le coût énergétique d'un envoi vers l’Espace: les frais "annexes " sont bien plus importants et c'est à eux qu'il faut s'attaquer en priorité !
PS: si un membre de notre forum possèdait une analyse de la répartition des différents coûts sur un lancement cela nous éclairerait sur les avancées à effectuer .

et au niveau des pads de tirs, pas besoin de construire des cathédrales non plus, mais just le nécessaire (exemple : Zenith, Falcon ).

Internationnalisé le lanceur, comme pour les avions (Airbus ne fabrique pas tous les pièces, les moteurs par exemple).
Un peu comme pour l'Atlas V avec moteur russe, car faut pas oublier que 50% (voir plus) du budget pour développer un lanceur sont pour les moteurs.

On trouve les memes freins, électronique, moteurs et autres sur les avions differents, mais pas pour les fusées.
Mais bon, y'a l'orgueil noational dans tout ca, ca va etre difficile.

De plus les lanceurs sont financés par l'argent Public, les entreprises essaient d'en tirer au max (programme constellation par ex)

ManouchKa a écrit:Si SpaceX y arrive (et bientot microcosme), pouquoi pas les autres

SpaceX est un cas particulier car il s'appuie sur la fortune de Musk, et du coup s'approche plus de la démarche adoptée par les Etats qui mettent au pot au départ.
Ensuite bien sûr SpaceX devra être rentable pour continuer à vivre, mais elle peut s'accorder plus de revers que ne le pourrait une entreprise partie de zéro.

Il faudrait plutôt se pencher sur le cas de Orbital, moins "hype" que SpaceX, mais qui existe depuis quelques années.

Quelques pistes de réflexions :
Il semble que le fond du problème réside dans ce qu'on appelle "l'élasticité" du marché.
Quand Edison fabriqua artisanalement ses premières ampoules électriques elles étaient tellement chères que seule une minorité de privilégiés pouvaient se les offrir (je passe sur l'absence de réseau électrique). Mais le besoin en éclairage pour tous était là. À chaque augmentation de l'échelle de la production (semi-artisanale, préindustrielle, industrielle etc.) une diminution par 10 des coûts de production entrainait une augmentation des ventes supérieures à ce facteur de 10. Le marché était élastique.
Pour la livraison de charges utiles en orbite, le marché n'est pas élastique... L'immaturité des besoins de mise en orbite ne permet pas des augmentations de la demande supérieure aux baisses possibles des coûts. Les constructeurs de lanceurs n'ont donc pas intérêt à chercher l'abaissement des coûts... Seules des applications comme les centrales solaires orbitales (sur la base de l'allègement des cellules photovoltaïques) ou le tourisme spatial (mais ça c'est moins populaire) pourraient casser ce cercle vicieux (le tout associé à une politique volontariste des États vu que le marché ne semble pas près de combler le gap entre la rareté de la demande découlant de la cherté de l'offre entretenue par la dite rareté).
Maintenant les erreurs stratégiques commises dans la conception des lanceurs réutilisables -en partie en raison d'économies budgétaires en partie en raison de gloriole (construire un étage orbital réutilisable est plus valorisant, moins couteux initialement mais plus couteux à long terme que de construire un premier étage réutilisable)- ont aussi eu leurs conséquences dans la non-résorption du gap (voir discussion sur les navettes spatiales).
Une dernière remarque, que couterait un ordinateur si chaque pays concevait et fondait ses propres µprocesseurs, puces mémoires et développait son propre système d'exploitation... ? Et en prime considérerait que ces machines doivent prioritairement satisfaire les besoins des militaires et seulement accessoirement les besoins civils.

Au sujet des lanceurs réutilisables, il n'y a pas que les contraintes imposées par les militaires à la navette spatiale (ailes delta pour la manœuvrabilité) qui ont été un handicap, mais aussi la nécessité que les éléments réutilisables reviennent sur le territoire des États-unis. C'est une des raison qui à fait privilégier durant les années 1990-2000 toutes les études de RLV en faveur d'une configuration SSTO (techniquement impossible à réaliser avec les techniques actuelles) au détriment des configurations TSTO plus raisonnables du point de vue des rapports de masse.
Un TSTO à premier étage récupérable serait assez couteux à développer (engin de grande taille), moins couteux à entretenir (pour mémoire un premier étage capable de donner une impulsion théorique de Mach 12 ne fournit qu'un Delta-V de Mach 8 du fait des pertes aérodynamiques et gravitationnelles ; comparé aux mach 25 qu'un étage orbital doit perdre lors de la rentrée atmosphérique cela fait environ 10 fois moins d'énergie cinétique par unité de masse à dissiper par le bouclier thermique).
Mais surtout un premier étage d'un RLV TSTO devrait fatalement atterrir loin de sa base de tir... Et ça c'est gênant (d'un point de vue politique et logistique) pour n'importe quelle agence ou opérateur spatial qui en prime n'a pas envie de voir sa technologie tomber entre d'autres mains...
En résumé les RLV se heurtent à un entrelacs d'obstacles économiques, budgétaires, politiques, diplomatiques, logistiques et technologiques difficiles à surmonter simultanément...
(voir http://www.forum-conquete-spatiale.fr/lexique-f6/abreviations-t16.htm pour les abréviations)

Troisième épisode :
La tendance actuelle est aux lanceurs modulaires pour mutualiser les coûts de développement des lanceurs de différentes classes de charges utiles (les États, principaux bailleurs de fonds pour le développement des lanceurs voient bien que construire un lanceur distinct pour chaque gamme de charge utile est très couteux et cet investissement est fatalement dilué sur de petites séries).
Comment appliquer cette stratégie au concept de RLV dont les voilures rendent plus difficile les montages en faisceau ? Il y a eu des études visant à remplacer les propulseurs latéraux d'Ariane 5 par deux étages identiques réutilisables, je vois mal en placer plus de deux avec des voilures delta.
À la rigueur des fagots de 1 à 3 étages réutilisables de géométrie lifting body placés autour d'un corps central consommable fournirait un concept de semi-RLV modulaire... (on sait maintenant gérer les montages d'étages asymétriques)

Henri a écrit:une configuration SSTO (techniquement impossible à réaliser avec les techniques actuelles)

Je ne suis pas daccord! depuis l'epoque du x-33 et ses problemes de reservoir composites(ou quelque chose comme ca je sait plus) depuis ont en a fait du progret! je suis certain que si ont utiliserai les technologie d'aujourd'hui, un SSTO serai parfaitement réalisable !!!

En tout cas merci beaucoup Henri pour ces « quelques » pistes réflexions ! J’écrirais plutôt « quelquesss » avec un super pluriel.
En ce qui concerne le RLV TSTO, son premier étage peut tout de même revenir à sa base si on accepte une consommation supplémentaire de propergols comme dans le concept Russe de la fusée Rus-M – bien sûr cela ne va pas dans le sens de réduire le prix du lancement - quoiqu’ on réduit ainsi le coût de la récupération, ce qui est à mettre en balance avec l’emport plus grand de propergols et la taille plus grande du lanceur qui en découlent.
Je trouve ce concept de fusée intéressante par son mode de récupération qui fait appel à des « rétro »fusées (plutôt la même fusée qu’au départ, mais fonctionnant en marche arrière) au lieu de parachutes ou d’ailes – ce qui résout en particulier le problème des assemblages modulaires.
Je me demande d’ailleurs si la récupération par des rétrofusées –une fois bien mise au point et rodée- ne deviendrait pas plus sûr que l’emploi de parachutes.

yoann a écrit:
Je ne suis pas daccord! depuis l'epoque du x-33 et ses problemes de reservoir composites(ou quelque chose comme ca je sait plus) depuis ont en a fait du progret! je suis certain que si ont utiliserai les technologie d'aujourd'hui, un SSTO serai parfaitement réalisable !!!

Ce n'est pas évident pour tout le monde, il faudrait fournir quelques arguments techniques précis, avec des chiffres, pour justifier cette affirmation quand même assez forte.

A+

Toujours pour la récupération du premier étage du RLV TSTO, on pourrait envisager des ailerons amovibles qui - lors de la plongée du premier étage vers les couches denses de l'atmosphère- incurveraient sa trajectoire selon une sorte de looping - sans doute assez complexe avec torsion - pour le ramener vers sa base de départ, avant d'actionner les rétrofusées pour la phase terminale.

Mais bon tout çà ce sont des détails et sortent un peu de notre cadre initial de réflexions qui porte avant tout sur la stratégie.

Pour en revenir à celle-ci et au problème du manque d'élasticité du marché, il est certain que la donne serait changée en cas d'application pour des centrales solaires orbitales : c'est pourquoi je trouve quant-même très intéressante cette proposition japonaise de prototype de centrale solaire - même si actuellement la rentabilité n'est pas assurée - car par une politique volontariste la production en masse diminuerait aussi bien le coût unitaire des cellules photovoltaïques que celui des lanceurs.

Sur cet exemple précis, le marché est gigantesque, c'est celui de la production d'énergie, des milliers de G$ par an, mais la rentabilité est déterminée par le prix de vente des autres sources d'énergie.
C'est ce qui permet de montrer que pour que les SPS présentent un intérêt économique, les coûts de lancement devraient être divisés par 10 ou 20.
De "simples" optimisations industrielles et variations sur des systèmes connus permettent-elles celà ?

Pour répondre sur les centrales solaires orbitales, ou certains voient l'eldorado de demain:

La conception et l'installation de centrales photovoltaïques coûte aujourd'hui 10€ par Kw.h installé (en France, car les subventions diverses permettent aux fabricants et installateurs de pratiquer des prix élevés). Si je me réfère à l'article cité sur le fil:

https://astronautique.actifforum.com/autres-f16/le-japon-veut-creer-son-energie-dans-l-espace-t8787.htm

Le coût d'une installation spatiale se situerait environ à 15000 € par Kw.h. Une baisse du prix des cellules photovoltaïques se répercuterait fortement sur une installation terrestre, car les panneaux photovoltaïques représentent environ 60% du prix de l'installation. Un politique serait actuellement fou à lier s'il envisageait d'aller produire de l'électricité dans l'espace. Ce serait beaucoup moins cher de remplacer toutes les tuiles des maisons neuves par des tuiles ou panneaux photovoltaïques. De plus, le problème de l'alimentation du réseau est résolu.

Cordialement

Lunarjojo a écrit:
...
La conception et l'installation de centrales photovoltaïques coûte aujourd'hui 10€ par Kw.h installé (en France, car les subventions diverses permettent aux fabricants et installateurs de pratiquer des prix élevés). Si je me réfère à l'article cité sur le fil:
...

Je ne comprends pas très bien ce que représente ce chiffre, pour l'investissement, on parle habituellement de coût en Euro/kW. Le coût d'une centrale au charbon est l'ordre de 1500 Euros/kW, une centrale nucléaire de 2500 à 3000 Euro/kW, etc.

A+

Je suis conscient comme vous Lunarjojo qu'actuellement de telles centrales solaires orbitales ne seraient absolument pas rentables, mais il ne s'agit pas en l'occurrence que d'un prototype pour en tester la faisabilité au même titre qu'ITER dans le domaine de la fusion nucléaire. Avec de tels projets c'est le XXII siècle que l'on prépare...si on a foi dans l'Humanité ...sinon à quoi bon ?
Quant aux fous la camisole de force n’est plus de mise pour les lier ;) et comme le disait Carlo Dossi –dixit Henri – « Les fous ouvrent les voies qu'empruntent ensuite les sages. »

Cordialement

Euh ... j'ai une idée pour rendre l'accès à l'espace plus économique !

Voilà, vous demandez à l'état de mettre en route la planche à billet, disons 1 milliard avec des billets marqués "spatial". Ensuite, l'état s'engage à offrir 10 vols d'Ariane gratuits en versant ce milliard à Ariane Espace. Puis, au bout d'1 an, l'argent étant passé chez les fournisseurs, puis distribué à chaque travailleur ou actionnaire puis un peu partout après l'achat de tout et nimporte quoi par ces mêmes personnes, l'état demande que chaque personne disposant d'argent marqué "spatial" s'en serve obligatoirement pour payer ses impôts ou alors il est confisqué ! Evidemment, tout le monde est libre de procéder à des échanges, y compris avec une banque qui doit elle payer des impôts sur ses bénéfices, donc peut aussi participer au processus.
Bilan : 1 an après, l'argent est revenu à l'état, il peut recommencer la manip l'année suivante sans être obligé de remettre en marche la planche à billets !!!
Youpi !!! :bounce1:

A+,
Argyre

ps : dommage qu'il y ait un effet négatif, mais si peu perceptible ...

lambda0 a écrit:Je ne comprends pas très bien ce que représente ce chiffre, pour l'investissement, on parle habituellement de coût en Euro/kW. Le coût d'une centrale au charbon est l'ordre de 1500 Euros/kW, une centrale nucléaire de 2500 à 3000 Euro/kW, etc.

A+

Le Kilowatt est une mesure de puissance, le Kilowatt.heure est une mesure d'énergie (l'unité légale est le joule)
Lorsqu'on donne le prix en €/kW, il s'agit du coût de la centrale de production divisé par sa puissance théorique: il ne veut rien dire si ce n'est qu'il permet de comparer le coût des différents modes de production entre eux. Ce qui est intéressant, c'est le coût de l'énergie produite. Ce coût dépend de plusieurs paramètres, et l'argent ayant servi à la construction n'est qu'un paramètre parmi d'autres

Je prends un exemple: une centrale photovoltaïque construite dans le midi ou en lorraine aura le même coût de construction. Par contre, la production étant différente en raison de l'ensoleillement, le coût du Kilowatt.heure produit sera différent.

Cordialement

Lunarjojo a écrit:
lambda0 a écrit:Je ne comprends pas très bien ce que représente ce chiffre, pour l'investissement, on parle habituellement de coût en Euro/kW. Le coût d'une centrale au charbon est l'ordre de 1500 Euros/kW, une centrale nucléaire de 2500 à 3000 Euro/kW, etc.

A+

Le Kilowatt est une mesure de puissance, le Kilowatt.heure est une mesure d'énergie (l'unité légale est le joule)
Lorsqu'on donne le prix en €/kW, il s'agit du coût de la centrale de production divisé par sa puissance théorique: il ne veut rien dire si ce n'est qu'il permet de comparer le coût des différents modes de production entre eux. Ce qui est intéressant, c'est le coût de l'énergie produite. Ce coût dépend de plusieurs paramètres, et l'argent ayant servi à la construction n'est qu'un paramètre parmi d'autres

Je prends un exemple: une centrale photovoltaïque construite dans le midi ou en lorraine aura le même coût de construction. Par contre, la production étant différente en raison de l'ensoleillement, le coût du Kilowatt.heure produit sera différent.

Cordialement

Ce coût de production dépend donc pour une centrale solaire de sa durée de vie et des frais d'entretien - par contre il n'est pas nécessaire comme pour les centrales thermiques de tenir compte du prix fluctuant du combustible ;)
Cordialement

Giwa a écrit:
Ce coût de production dépend donc pour une centrale solaire de sa durée de vie et des frais d'entretien - par contre il n'est pas nécessaire comme pour les centrales thermiques de tenir compte du prix fluctuant du combustible ;)
Cordialement

Tout à fait exact. Pour les centrales solaires orbitales, c'est les frais d'entretien qui me font peur :affraid:

Lunarjojo a écrit:
Giwa a écrit:
Ce coût de production dépend donc pour une centrale solaire de sa durée de vie et des frais d'entretien - par contre il n'est pas nécessaire comme pour les centrales thermiques de tenir compte du prix fluctuant du combustible ;)
Cordialement

Tout à fait exact. Pour les centrales solaires orbitales, c'est les frais d'entretien qui me font peur :affraid:

C'est sûr que là réside une inconnue majeure ! Raison de plus pour installer un prototype ;) ...et puis parfois on a de bonnes surprises sur la durée de vie des engins spatiaux: voire nos braves rovers qui vagabondent toujours- bien sûr plus allègrement-mais clopin clopant sur Mars :)

ManouchKa a écrit:Plus de concurrence, donc plus d'acteurs privés ( ce qui n'est pas possible en europe ).

Si SpaceX y arrive (et bientot microcosme), pouquoi pas les autres

Voilà une nouvelle qui va dans le sens que vous indiquez :)

https://astronautique.actifforum.com/autres-f16/spacex-signe-un-contrat-avec-orbcomm-t8805.htm#149043

...même si Steph y a mis un bémol comme cas un peu particulier ;)

[quote="Giwa"]

ManouchKa a écrit:P
Dévélopper des technologies plus simple et/ou plus performants (système modulaire, moteur plus simple par pressurisation, électronique du commerce ).

Un élastique tendu entre deux immeubles........
C'est une bonne solution pour s'envoyer en haute atmosphère..... Non......... :megalol:

kbruches a écrit:... un élastique tendu entre deux immeubles........
C'est une bonne solution pour s'envoyer en haute atmosphère..... Non......... :megalol:

...donc la clé pour voyager économiquement résiderait dans l'élasticité de l'élastique -voir kbruches- plus que dans celle du marché -voir Henri . :scratch: Bon un grain de folie douce de temps à autre cela détend :bounce: :)

Puisque notre discussion nous a amenés par plaisanterie à parler d’élastique qui sous-tend le principe des arcs pour se propulser économiquement vers l’espace - ou plutôt dans l'Espace-, n’oublions pas les frondes : les projets sont sérieux, même s’ils sont un peu en veilleuse actuellement. L’essor de tels projets dépendrait bien sûr de progrès technologiques en particulier sur les matériaux, mais aussi sur l’augmentation du trafic spatial : on en revient à ce problème de marché !

http://www.astrosurf.com/voyager3/astro/transfutur/encadre2.htm

La question est sérieusement à l'étude, car les ingénieurs ont montré que des systèmes de cordes, ou, plus exactement, de câbles, peuvent propulser des objets dans l'espace de deux façons. D'une part, un câble épais, reliant deux satellites, peut permettre à l'un de propulser l'autre sur une orbite différente, un peu à la manière d'une fronde. On peut adapter ce concept au transport de charges utiles vers la Lune ou au-delà. D'autre part, un câble conducteur qui balaierait l'espace et, notamment, le champ magnétique terrestre, serait le siège de forces propulsives s'il était parcouru par un courant, conformément à la loi d'Ampère. L'avantage principal des câbles serait leur faible coût d'exploitation. Au lieu de consommer d'énormes quantités de propergols, ils fonctionneraient en récupérant une partie de la quantité de mouvement d'un corps déjà en orbite ou en utilisant l'énergie électrique fournie par des panneaux solaires.

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