Futur programme spatial américain

spaceX a écrit:" De même il faudrait une maintenance régulière pour les panneaux solaires fournissant l'énergie."
Que sait-on du dépot de poussières lunaire sur le long terme ?
Exemple: a-t-on pu le mesurer avec les reflecteurs lasers déposés par les missions Apollo?

Il me semble bien que certains LRRR ont eu des problèmes de réflexion à cause de la poussière lunaire mais il faut que je retrouve les sources.  :scratch:  :study:

Concernant l'ISRU, si je ne me trompe pas, il n'y a pas eu et il n'y a pas de mission programmée pour tester ce point en pratique ?

comment de la poussier lunaire peut se dépose sur les miroirs ou les télescopes? y'a t'il d'est impact de météorite assez régulièrement pour pouvoir être significatif sur 60 an?

Illisible.

Henri a écrit:

Giwa a écrit:
La combustion du méthane avec le dioxygène demande 4 fois plus en masse de dioxygène que de méthane.
Donc même si on doit s'approvisionner en orbite lunaire avec du méthane d'origine terrestre, cela reste intéressant d'utiliser la Lune uniquement pour s'approvisionner en dioxygène pour des voyages interplanétaires.

En fait il faut raisonner en Delta-V (pas en distances), chercher des matériaux sur Deimos "coûte" moins en Delta-V que d'aller les chercher sur la Lune, notamment grâce à l'aérofreinage et l'aérocapture à l'approche de Mars à l’aller et à l'approche de la Terre au retour...
Voir les calculs avec l'organigramme ci-dessous.

Aller-Retour	Aller-Retour
LEO-Lune	LEO-DEIMOS
2,5	2,5
0,7	0,7
0,7	0,6
1,6	AB
1,6	0,7
0,7	0,7
AB	0,2
	0,9
	AB
Total	Total
7,8 km/s	6,3 km/s

Ok, les fenêtres de tirs sont aussi espacées que pour Mars, et l'infrastructure devrait comporter une ISRU d'ampleur moyenne sur Deimos uniquement dédiée à la production d'ergols pour le retour des navettes vers une orbite LEO (assez haute pour ne pas nécessiter d'être rehaussée périodiquement) où là pourrait tourner sous la surveillance de personnels une grosse ISRU avec les matériaux rapportés, ce qui nous ouvrirait les portes du système solaire sans plus jamais mettre de grosses quantité d'ergols en orbite à partir de la Terre...
En plus Deimos contient du carbone, excellent pour faire du méthane.

Sans blaguer, les amis, vous êtes conscients que la majorité d'entre nous ne sont pas de votre niveau. Je pensais être sur un forum de vulgarisation et je me retrouve sur un banc de fac de maths, de physique ou autre géométrie. Merci les amis de nous ramener le ou les débats au niveau de nos petits neurones.  Bien amicalement

Nous ne sommes pas sur un forum de vulgarisation. Il y en a pour tous les niveaux, il y a des choses simples qui se prêtent bien à la vulgarisation, et des choses plus complexes qui ne s'y prêtent pas.
Personnellement je trouve cette discussion très intéressante, et je serai même pour un peu plus de liant technique.
Il faut de tout, pour tous les goûts.

phenix a écrit:comment de la poussier lunaire peut se dépose sur les miroirs ou les télescopes? y'a t'il d'est impact de météorite assez régulièrement pour pouvoir être significatif sur 60 an?

Il s'agit de phénomènes electro-statiques. Accumulation de charges (dus au bombardement par les radiations solaires) sur des particules de poussière au sol qui se mettent en lévitation puis se redéposent sur des surfaces qui les attirent.

Protecting sensitive surfaces from dust deposition in the limiting condition of the lunar atmosphere is imperative for space exploration.

A cloud of levitated lunar grains with high affinity of adhering to the nearby surfaces, which hampered the lunar surface operations, was observed during the entire Apollo program

Des techniques ont été envisagées pour le nettoyage :
http://www.researchgate.net/publication/251627324_Control_analysis_for_solar_panel_dust_mitigation_using_an_electric_curtain

ndiver a écrit:Concernant l'ISRU, si je ne me trompe pas, il n'y a pas eu et il n'y a pas de mission programmée pour tester ce point en pratique ?

Le rover (astromobile) de la NASA Mars 2020 (lancement programmé en 2020) emporte un équipement expérimental de type ISRU baptisé MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment). destiné à produire de l'oxygène  à partir du dioxyde de carbone omniprésent dans l'atmosphère martienne (objectif produire 22 g d'oxygène par heure).
source :  Article blog Planetary Society article de Casey Dreier du 31 juillet 2014

Space Opera a écrit:Nous ne sommes pas sur un forum de vulgarisation. Il y en a pour tous les niveaux, il y a des choses simples qui se prêtent bien à la vulgarisation, et des choses plus complexes qui ne s'y prêtent pas.
Personnellement je trouve cette discussion très intéressante, et je serai même pour un peu plus de liant technique.
Il faut de tout, pour tous les goûts.

Tu as certainement raison mon Ami, mais peut être as tu tort.
Je m'explique:
J'ai été longtemps un simple lecteur de ce forum, mais n'empêche que depuis quelques temps, les sujets et surtout les réponses techniques aux divers sujets sont devenus illisibles pour beaucoup d'entre nous. C'est simplement devenu une joute entre forumeurs ayant des honorables connaissances, pas forcément Plui m'a enseigné tout ce que sais aujourd'hui.
Je souhaite de tout mon cœur que ce forum revienne dans son propre contexte, c'est à dire lisible, mais vraiment liible par toutes et tous. Ben sinon je dois être un sacré neuneu.
Bonne soirée à toutes et tous,
Cordialement, 
Papy Domi tout en douceur

Il n'y a aucun problème. :)
Après il faut voir aussi que s'il n'y avait que des topics à réponses "simples", la moitié des forumeurs vont nous quitter parce qu'ils s'ennuient !
Il faut donc des sujets simples et légers, ainsi que des sujets complexes. Il ne faut pas perdre de vue aussi que si on attire des gens "pointus" qui peuvent apporter des réponses intéressantes sur des sujets de vulgarisation, c'est bien parce que notre forum permet aussi d'échanger à un niveau plus élevé.
En tout cas si l'on ne faisait que de la vulgarisation sans jamais rentrer des détails plus techniques ou des calculs quand c'est nécessaire, je ferais partie de ceux qui quitteraient le forum avec un bon nombre de nos co-forumeurs.
L'important est que tu trouves de quoi t'instruire dans des sujets divers. Si ça n'est pas le cas, rien ne t'empêche d'ouvrir un nouveau sujet sur quelque chose qui te tient à coeur. :)

Mon post considéré comme trop mathématique par certains, ne nécessite pas un niveau supérieur à celui des problèmes de trains qui se croisent à des vitesses différentes en partant à des heures différentes ou des baignoires qui sont alimentées par un robinet à un certain débit et se vident par des trous à d'autres débits. C'était enseigné autrefois en primaire...
Là, il s'agit simplement d'une comparaison entre les Delta-V* (avec une sommation en colonne) de deux cibles différentes pour une ISRU* dont la vocation est de rapporter des ergols* en LEO* (ou des matériaux permettent une ISRU* en LEO*).

* Voir cette page pour les abréviations : http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t16-abreviations
   Et celle-ci pour les termes techniques comme ergols ou Delta V : http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t17-termes

Space Opera a écrit:Il n'y a aucun problème. :)
Après il faut voir aussi que s'il n'y avait que des topics à réponses "simples", la moitié des forumeurs vont nous quitter parce qu'ils s'ennuient !
Il faut donc des sujets simples et légers, ainsi que des sujets complexes. Il ne faut pas perdre de vue aussi que si on attire des gens "pointus" qui peuvent apporter des réponses intéressantes sur des sujets de vulgarisation, c'est bien parce que notre forum permet aussi d'échanger à un niveau plus élevé.
En tout cas si l'on ne faisait que de la vulgarisation sans jamais rentrer des détails plus techniques ou des calculs quand c'est nécessaire, je ferais partie de ceux qui quitteraient le forum avec un bon nombre de nos co-forumeurs.
L'important est que tu trouves de quoi t'instruire dans des sujets divers. Si ça n'est pas le cas, rien ne t'empêche d'ouvrir un nouveau sujet sur quelque chose qui te tient à coeur. :)

Tout à fait d'accord. Personnellement, j'ai toujours été nul en maths, mais j'apprécie qu'on me démontre des choses grâce à elles. J'étais encore gosse que la lecture des démonstrations d'un Albert Ducrocq me permettait de mieux comprendre ce qui faisait la difficulté et la beauté des missions spatiales. C'était de la bonne vulgarisation. D'une manière générale il vaut mieux être tiré vers le haut que vers le bas !

Il faut aussi remarquer que sans ce tableau, qui sans être très compliqué est peut-être un peu triste (à l'heure où tout est stylisé), il faudrait croire sur parole Henri quand il annonce "chercher des matériaux sur Deimos "coûte" moins en Delta-V que d'aller les chercher sur la Lune".
Là il démontre ses dires (ou donne la possibilité de vérifier/critiquer son argumentation) et cela ne peut que faire progresser le sujet. 

(C'est un peu un cheval de bataille personnel : je suis sidéré de la crédulité, de la confiance voire de la foi de M. Toutlemonde en une personne dès-lors que celle-ci se présente comme "scientifique", "économiste", etc ... ce qui se rapproche d'une forme de fainéantise intellectuelle est une plaie pour notre civilisation.) 

Space Opera a écrit:Nous ne sommes pas sur un forum de vulgarisation. Il y en a pour tous les niveaux, il y a des choses simples qui se prêtent bien à la vulgarisation, et des choses plus complexes qui ne s'y prêtent pas.
Personnellement je trouve cette discussion très intéressante, et je serai même pour un peu plus de liant technique.
Il faut de tout, pour tous les goûts.

Personnellement aussi je préfère ce genre de discussion contradictoire où chacun apporte ses arguments tout en cherchant à les étayer.
Ce forum est un lieu d'échanges suffisamment variés et riches pour que chacun y trouve ses centres d'intérêts.
Bien sûr, il n'y aussi les manières de traiter les sujets... que j'ai mis au pluriel. ;)
Il me semble que là aussi, il faut admettre de la diversité et on ne peut répondre à chaque fois aux goûts de tous

Pline a écrit:

ndiver a écrit:Concernant l'ISRU, si je ne me trompe pas, il n'y a pas eu et il n'y a pas de mission programmée pour tester ce point en pratique ?

Le rover (astromobile) de la NASA Mars 2020 (lancement programmé en 2020) emporte un équipement expérimental de type ISRU baptisé MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment). destiné à produire de l'oxygène  à partir du dioxyde de carbone omniprésent dans l'atmosphère martienne (objectif produire 22 g d'oxygène par heure).
source :  Article blog Planetary Society article de Casey Dreier du 31 juillet 2014

Merci pour cette information que j'ignorais. Mais rien concernant la production de méthane (qui est un des carburants envisagés) ? Or c'est un des points majeurs : la production locale du carburant de retour pour une mission habitée.

montmein69 a écrit:
Il s'agit de phénomènes electro-statiques. Accumulation de charges (dus au bombardement par les radiations solaires) sur des particules de poussière au sol qui se mettent en lévitation puis se redéposent sur des surfaces qui les attirent.

Tout à fait...

http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2005/pdf/1899.pdf

https://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/news/lro_awards_feature.html

ndiver a écrit: rien concernant la production de méthane (qui est un des carburants envisagés) ? Or c'est un des points majeurs : la production locale du carburant de retour pour une mission habitée.

La production ISRU comme son nom l'indique .... a pour but d'utiliser des composés chimiques présents sur la planète considérée (généralement dans les gaz atmosphériques, et aussi dans le sol)
Soit ces composés seront ensuit utilisés "tels quels" (cas du dioxygène O₂ par exemple utilisé pour respirer ou pour la motorisation) mais il faudra les "conditionner" (compression, liquéfaction, stockage dans des réservoirs).
Tout cela est déjà un processus complexe à mener de A à Z.

Mais si on veut obtenir des molécules plus complexes (fabriquer du méthane CH₄ par exemple), il faut procéder à des réactions chimiques de synthèse, mettant souvent en jeu au moins deux molécules (qu'il faut donc avoir préalablement extrait ou produire en continu) et les faire réagir dans les bonnes conditions (température, pression, présence d'un catalyseur) pour maximiser la réaction voulue. La plupart du temps il faut aussi purifier (séparer de réactifs n'ayant pas réagi ou d'impuretés) pour que le produit obtenu soit de pureté optimale.

Si on veut fabriquer du méthane CH₄ utilisable comme carburant pour la motorisation, la réaction peut être celle de Sabatier :
CO₂ + 4 H₂ = CH₄  + 2 H₂O

Le dioxyde de carbone CO₂ peut-être extrait de l'atmosphère sous toutes les latitudes. On peut aussi en avoir sous forme de glace carbonique près des pôles.
le dihydrogène H₂ n'existe pas sous cette forme sur Mars. Il faut donc soit l'apporter (avec le problème du voyage et de la grosse difficulté de le conserver longtemps dans des réservoirs) soit chercher à le synthétiser à partir d'ingrédients disponibles. On peut utiliser de l'eau H₂O par exemple en la récupérant dans l'atmosphère (très faible concentration) ou en utilisant celle des calottes polaires (mais ce n'est pas facilement accessible, climat très hostile, acheminement vers des régions plus proche de l'équateur difficile etc ...). Et il faut électrolyser l'eau ... donc une quantité d'électricité importante ...

Bref , le principe de l'ISRU est séduisant. Mais sa mise en pratique est complexe, nécessite des installations (sauf à produire des quantités infimes), des moyens de stockage etc ...

MOXIE sera déjà une étape pour vérifier si une installation expérimentale peut fabriquer du dioxygène et donnera une idée du dimensionnement nécessaire pour fabriquer les quantités requises.
Autre problème majeur, cela peut-il démarrer et fonctionner tout seul en automatique (donc via une mission fret, et une robotique adaptée), on stockera en attendant la mission de retour. Cela peut s'envisager pour un retour d'échantillons avec un véhicule de petite masse pour quelques kg d'échantillons ....
Mais on a exprimé de gros doutes pour fabriquer (compte tenu de la maitrise de la robotique actuelle) en tout automatique des quantités permettant un retour de mission habitée avec des vaisseaux de plusieurs tonnes à faire décoller et revenir sur Terre :scratch:  :bounce1:
S'il faut une présence humaine pour installer, démarrer, surveiller, faire la maintenance ... cela prendra du temps et mobilisera le temps de mission sur Mars d'un ou plusieurs astronautes ....

Donc rien n'est simple. Le Yakafokon n'est pas de mise dans ces techniques

Note : on sort du domaine précis de ce FIL ... pour aborder des "hypothèses" de voyage martien - un grand classique - . Il serait peut-être judicieux de se relocaliser soit dans le FIL sur Mars et ses lunes, ou sur la partie Technique.
Un FIL par exemple avait déjà abordé ces questions ...en 2009
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t7736-mars-missions-preparatoires-au-vol-habite
Il y en a bien d'autres ....

@montmein69 : ce que je voulais surtout dire par mes messages, c'est que l'approche ISRU est une des approches des plus efficaces par le gain de poids qu'elle permet au niveau de la charge utile, et qui se répercute ensuite à tous les étages.
Or on voit que le programme spatial américain semble montrer très peu d'intérêt pour l'ISRU en pratique, ce qui me laisse douter d'une volonté réelle de ce même programme pour le beyond.

Henri a écrit:
La clef de cette techno réside à mon avis dans la capacité de minage automatique de la glace d’eau "sous-martienne" (forage, fusion, et pompage) afin de ne pas devoir apporter l'hydrogène. Si c'est possible en forant quelques mètres on tient le pompon. Des panneaux solaires devraient faire le reste (source d'énergie pour l'électrolyse de l'eau, la réaction de Sabatier quant à elle étant exothermique),

La question étant où faire atterrir une mission fret permettant le débarquement et la mise en place en tout automatique d'une telle installation de minage avec son dispositif d'alimentation électrique, ainsi que la chaine de purification puis d'electrolyse de l'eau et de stockage de l'H₂ qui restera délicat. Et fera-t'on de l'ISRU de CH₄ au même endroit ?
Soit on pense que la glace est présente à toutes les latitudes dans le sol (profondeur probablement variable ?) et on aura aussi l'unité d'extraction du CO₂ de l'atmosphère et l'ISRU de synthèse-Sabatier .....
Soit il faut se rapprocher des pôles pour avoir de la glace accessible  .... et alors on n'est pas forcément à l'endroit optimal pour prélever des échantillons (le sait-on d'ailleurs ?) et préparer le véhicule de retour (remplissage des réservoirs avec le CH₄ synthétisé et l'oxygène)

Bref même ce qui parait "faisable" n'est pas simple à mettre en oeuvre. Et je crois que pour l'instant on ne connait pas vraiment tous les paramètres pour créer des scénarios crédibles (?)
S'y intéresser vraiment supposerait qu'on consacre du temps, des neurones et des crédits à recenser des sites et à faire évoluer la robotique .... et pour le moment cela n'est pas vraiment décidé.
Les atterrisseurs, les rovers restent (même si ce sont de merveilleuses machines) très rudimentaires comparés à ce genre d'activité. On a déjà du mal à forer sur quelques décimètres et à embarquer proprement un peu de poussière dans des cellules d'analyse.

Si l'ESA a conçu Philae (il y a pas mal d'années il est vrai et avec un budget et une masse contraints) il est tout sauf "sophistiqué" au sens de ce qu'il faudrait créer pour faire de l'ISRU martien (je ne veux pas minimiser cet engin bien sûr ... mais il faut être lucide du gap)
Et si l'ESA venait à répondre favorablement à la demande de la NASA  de créer un atterrisseur européen pour Europe qui serait embarqué avec l'orbiteur US, il faudrait un sérieux travail de conception et de développement vu les conditions au sol et l'environnement électro-magnétique jovien (donc des sous, des ingénieurs ...).

Même sur le FCS l'intérêt pour les progrès de la robotique sont assez limités ... la section qui lui est consacrée reste bien maigre. Alors même qu'on est bien obligé de se faire à la réalité prévisible dans les deux décennies à venir : les missions habitées du "beyond" seront encore peu nombreuses et si l'exploration robotique ne progresse pas .... l'exploration tout court fera du surplace. :sage:

L'ISRU n'apparait pas sur la feuille de route des projets NASA de recherche technologique dans le domaine de la propulsion (page 7)
http://www.nasa.gov/sites/default/files/501329main_TA02-ID_rev3-NRC-wTASR.pdf

Peut être logé dans un autre domaine ?

Edit postérieur : réponse : oui.

C'est logé dans le programme "Human exploration and opérations" à la rubrique Exploration Research and Development qui dispose pour 2016 d'un budget de 399 millions US$. La proportion de cette somme consacrée à l'ISRU n'est pas indiquée (page 368 du document ci dessous)
Budget 2016

Compte tenu des risques toujours possibles de dysfonctionnement d'une mission automatique (et selon le degré de sophistication de la robotique qui l'accompagne) il apparait peu probable qu'on ait dans une seule mission, à la fois le premier déploiement d'unités ISRU chargées de fabriquer les ergols nécessaires au vaisseau de retour (de taille modeste, pour rapporter quelques kg d'échantillons), et la mission proprement dite consistant à prospecter, prélever des échantillons, et les embarquer dans le véhicule de retour.
Donc je pense AMHA que la toute première mission de retour d'échantillons embarquera dès son départ de la Terre les ergols permettant de re-décoller et de revenir sur Terre : donc il faudra gérer cette masse à l'atterrissage (vu aussi les risques de choc, inflammation, etc ...).

Pour la suite, il y aura indépendamment de la mission de collecte, une ou des missions de déploiement d'ISRU pour fabriquer les ergols et stocker la production en attendant l'arrivée de ces missions de retour d'échantillons ultérieures. Elles devront venir se réaliser à proximité du site ISRU où s'effectuera le transfert des ergols stockés dans les réservoirs des véhicules de retour.

Donc cela s'annonce complexe et il faut décider d'y consacrer de l'argent et aussi beaucoup de "neurones" ...
Y aura-t'il la volonté pour préparer et réaliser ces travaux préliminaires à la première mission habitée qui aura besoin d'ergols ISRU pour revenir ?

Les discussions se poursuivent sur l'intérêt de faire la mission ARM pour débuter la carrière du lanceur SLS.
Un long article de Chris Bergin, recense les différentes versions possibles de la mission visant à prélever un roc sur un astéroïde (mission automatique ARV pouvant utiliser un SLS ou une Delta IV Heavy) et sur la mission EM2 à suivre (où des astronautes iraient échantillonner le roc une fois rapporté en orbite lunaire).

Il indique que pas mal d'éléments dans cette mission seraient finalement utiles pour préparer et tester des techniques qu'il sera indispensable de maîtriser dans un scénario ultérieur de mission martienne, ce qui sous-tend le titre de l'article :

Asteroid Redirect Mission to lay the technology foundations for deep space

http://www.nasaspaceflight.com/2015/04/asteroid-redirect-mission-path-mars/

Parmi les technologies concernées on trouve :
- le test de l'étage Exploration Upper Stage (EUS)
- collecte du roc sur l'astéroïde (mission automatique ARV préalable) " via robotic arms that are already being developed by companies such as Altius Space Machines in Colorado."
- le remorquage du roc en utilisant la propulsion électrique (Solar Electric Propulsive (SEP) : "The ARV will then fire up the SEP and begin the journey to a Lunar Distant Retrograde Orbit (LDRO)"

Puis lors de la mission EM2 proprement dite:
-premier vol d'un équipage dans Orion
- utilisation de combinaisons spatiales avancées pour réaliser les EVA d'exploration : "Advanced Crew Escape Suit (ACES) – for use not only during launch and re-entry for crews riding in Orion, but also for use on spacewalks (EVAs) during the Orion leg of the ARM objectives."

Cela indiquerait-il un renouveau du crédit accordé à cette mission si âprement discutée ?

150 kW de SEP, c'est 30 fois plus que ce qui a été fait jusqu'à présent, ça commence à devenir intéressant... pour peu que ça dépasse le stade des modèles 3D, évidemment.

lambda0 a écrit:150 kW de SEP, c'est 30 fois plus que ce qui a été fait jusqu'à présent, ça commence à devenir intéressant... pour peu que ça dépasse le stade des modèles 3D, évidemment.

Ouch, 350 m2 de panneaux photovoltaïques au bas mot en tablant sur des rendements espérés de 30 %...

Henri a écrit:

lambda0 a écrit:150 kW de SEP, c'est 30 fois plus que ce qui a été fait jusqu'à présent, ça commence à devenir intéressant... pour peu que ça dépasse le stade des modèles 3D, évidemment.

Ouch, 350 m2 de panneaux photovoltaïques au bas mot en tablant sur des rendements espérés de 30 %...

Donc presque 20 m X 20 m de panneaux ... pas mal ! Questions subsidiaires : la masse de tels panneaux ? Doit-on envisager en plus des radiateurs thermiques comme sur la station spatiale ou peut-on envisager des panneaux servant aussi de radiateurs ?