Missions habitées vers un astéroïde

:roll:

Argyre, je sais bien que tu raisonnes à très très long terme, mais je te rappelle qu'au 1 juillet 2010, on connait 500 000 astéroïdes...

Pour la mission humaine vers les astéroïdes je suis d'accord avec l'analyse de Montmein : les astronautes seraient en orbite, et on enverrait des robots à la surface pour travailler.

La mission habitée ne pourra pas, comme l'indiquent certaines sources, avoir lieu vers 2020, elle sera nécessairement précédée d'une mission automatisée, pour caractériser les dimensions, la nature de la surface et enfin le champ de gravitation de l'astéroïde choisi.

SB a écrit:
... au 1 juillet 2010, on connait 500 000 astéroïdes...

A-t-on des données sur la masse représentée par l'ensemble de ces astéroïdes - ou du moins un ordre de grandeur - et peut-on faire une comparaison avec une des planètes telluriques? N'oublions non plus une comparaison au niveau des surfaces qui permet d'avoir une idée de l'accessibilité des ressources.

Giwa a écrit:

SB a écrit:
... au 1 juillet 2010, on connait 500 000 astéroïdes...

A-t-on des données sur la masse représentée par l'ensemble de ces astéroïdes - ou du moins un ordre de grandeur - et peut-on faire une comparaison avec une des planètes telluriques? N'oublions non plus une comparaison au niveau des surfaces qui permet d'avoir une idée de l'accessibilité des ressources.

Il n'y a pas que leur nombre et leur masse qui comptent, il y a aussi leurs caractéristiques minérales et leurs paramètres orbitaux qui définissent leur accessibilité depuis la Terre. Pour ce qui est de leur richesse minérale, voir ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Classification_spectrale_des_ast%C3%A9ro%C3%AFdes
En ce qui concerne le problème d'accessibilité, sachant que la plupart des astéroïdes connus sont au-delà de l'orbite de Mars, elle ne doit pas être aisée. Au bout du compte, c'est sans doute un peu comme sur Terre, il doit y avoir des astéroïdes métalliques faciles d'accès, mais la plupart ne sont pas intéressants et pas si facile à atteindre.

Giwa,

En chiffres très ronds, Cérès, le plus grand astéroïde, avec ses presque 1000 km de diamètre (sphérique, d'ailleurs, comme une planète) a une masse de 10 P 20 kg, contre 7.10 P 22 kg pour la Lune...

En gros, on peut dire que l'ensemble des astéroïdes représente environ 5 % de la masse de la Lune...
Je ne parle que des corps situés entre la Terre et Jupiter, pour simplifier, les seuls accessibles à terme à un vol habité...
Il y a aussi les petits corps de glace, trop lointains pour être accessibles à un vol habité, au delà de Saturne/Uranus/Neptune, mais leur masse totale (inconnue) doit être du même ordre de grandeur.

S

SB a écrit:Giwa,

En chiffres très ronds, Cérès, le plus grand astéroïde, avec ses presque 1000 km de diamètre (sphérique, d'ailleurs, comme une planète) a une masse de 10 P 20 kg, contre 7.10 P 22 kg pour la Lune...

En gros, on peut dire que l'ensemble des astéroïdes représente environ 5 % de la masse de la Lune...
Je ne parle que des corps situés entre la Terre et Jupiter, pour simplifier, les seuls accessibles à terme à un vol habité...
Il y a aussi les petits corps de glace, trop lointains pour être accessibles à un vol habité, au delà de Saturne/Uranus/Neptune, mais leur masse totale (inconnue) doit être du même ordre de grandeur.

S

Détrompe-toi ! Au-delà de Neptune, nos télescopes ne sont pas assez puissants pour détecter des astéroïdes de 1km de diamètre. Tous ceux que l'on connaît sont donc très gros, souvent même de taille supérieure à 100 km de diamètre ! On en déduit que d'un point de vue masse, l'essentiel est au-delà de l'orbite de Neptune.

Il faut aussi tenir compte que les cœurs des astres massifs telluriques sont moins accessibles par terrassement ou par forage à cause des très fortes pressions qui y règnent - et aussi éventuellement des températures élevées .Qu’en est-il de la Lune ? Son cœur est-il totalement froid ou par radioactivité – voir dissipation d’énergies de marées internes - est-il encore assez chaud ?
Et si on tient compte en plus des très faibles ΔV pour s’échapper des astéroïdes alors leurs ressources réellement disponibles ne sont peut-être plus en leur défaveur
Mais ces considérations sont très floues et très incertaines – il faut le reconnaitre – vu le manque de connaissance sur le nombre, les masses, les répartitions, les concentrations, les combinaisons …des éléments qui y sont présents …et si ceux-ci seront à très long terme exploités par Mars plutôt que la Terre.
;)

On perçoit dans tous les récents messages des objectifs et des finalités très différentes à ces missions vers des astéroïdes.

Personnellement n'étant pas capable de me projeter sur un avenir (certes radieux mais lointain) qui me dépasse, je parlais d'une mission dans le cadre du "flexible path" et qui précéderait Mars. Donc une première vers ce type de destination. Et j'ai pensé géocroiseur avec l'idée de "se protéger d'un impact" (si tant est qu'il y ait moyen raisonnable d'empêcher le ciel de nous tomber sur la tête).
Donc cela ne concernait pas la ceinture d'astéroïde dont l'accès AMHA est plus difficile que Mars.



Pour d'autres on se projette déjà au stade de la prospection minière, voire de l'exploitation régulière avec le Nostromo et Ripley aux commandes ramenant sa précieuse cargaison de quelques centaines de millions de tonnes.

Richesse et diversité des visions des uns et des autres .... mais il faudra un peu ordonner car évidemment les argumentations sont différentes.

suppression................

montmein69 a écrit:Personnellement n'étant pas capable de me projeter sur un avenir (certes radieux mais lointain) qui me dépasse, je parlais d'une mission dans le cadre du "flexible path" et qui précéderait Mars.

Je pense qu'il vaut mieux éviter de parler de ce qui est prioritaire et doit être fait avant ou après telle autre mission, sinon on risque de parler de politique spatiale, de mission robotique ou de philosophie en s'écartant du sujet ...

tatiana a écrit:
par rapport à toute l'argumentation, une petite vidéo pour se prémunir d'impact d'astéroides avec in fine le rôle de mission habitée

Une mission ayant pour but la déviation d'un astéroïde pourrait effectivement être intéressante. Il existe toutefois de nombreux types d'astéroïdes et de multiples façons d'en détourner un. La méthode la plus efficace pourrait requérir une bombe atomique, mais je doute qu'il soit accepté d'embarquer dans une fusée une telle arme, même à des fins pacifiques. Une autre méthode consiste à envoyer directement la fusée s'écraser sur l'astéroïde dans le but de le dévier grâce à sa simple énergie cinétique. Evidemment, il n'y a aucun intérêt à ce que ce genre de mission soit habitée ...
Une autre idée serait d'installer sur l'astéroïde un système qui expulserait la matière de l'astéroïde dans une direction donnée pendant une longue période. Ce principe de déviation lente est efficace lorsqu'il y a suffisamment de temps avant l'impact présumé (j'ai une référence : Melosh, H.J., "Non-nuclear strategies for deflecting comets and asteroids", in Hazards due to comets and asteroids, Gehrels, T editor, pp. 1111-1132, 1994. Je n'ai pas trouvé l'article en ligne, j'avais eu le livre par une médiathèque.)
Cette mission est intéressante pour plusieurs raisons :
a) a priori la présence humaine est impérative car la mise en place du système est très complexe
b) une fois le système mis en place, la présence humaine n'est plus requise, donc le séjour dans l'espace n'est pas nécessairement très long, selon l'accessibilité de l'astéroïde
c) on peut profiter de ce séjour sur l'astéroïde pour collecter des échantillons

Argyre

suppression.............

La NASA tient en ce moment une conférence de travail concernant l'exploration des astéroïdes.
Certaines des présentations sont d'ores et déjà disponibles, mais je n'ai pas eu le temps de les regarder :

http://www.nasa.gov/exploration/new_space_enterprise/home/neoschedule.html

Petit Article indiquant les choix éventuels de la NASA. Sur 44 astéroides NEA, seuls 15 seraient potentiellement choisis. ;)

Un module américain de l'ISS envoyé vers un astéroïde après 2020 (NASA)

La NASA envisage d'envoyer le module Tranquility de la Station spatiale internationale (ISS) vers un astéroïde après la fin d'exploitation de la station en 2020, selon les documents de l'atelier de travail de la NASA consacré à l'étude des objets spatiaux proches de la Terre, qui se déroule à Washington les 10 et 11 août.

"On organisera des missions vers les astéroïdes à l'époque où la station prendra sa "retraite", il est donc logique d'envisager la possibilité d'utiliser les fragments de la station pour une nouvelle mission", a indiqué mardi Brian Wilcox, responsable du Laboratoire de propulsion à réaction (JPL) de la NASA, cité par la revue The New Scientist.

Selon un projet, le module Tranquility servira de base pour un vaisseau spatial habité. Il sera doté de deux autres modules de l'ISS d'une moindre taille dont l'un permettra aux astronautes de s'approcher plus près de l'astéroïde.

Doc a écrit:
Selon un projet, le module Tranquility servira de base pour un vaisseau spatial habité. Il sera doté de deux autres modules de l'ISS d'une moindre taille dont l'un permettra aux astronautes de s'approcher plus près de l'astéroïde.

Donc une sorte d'avant-projet d'assemblage d'un vaisseau interplanétaire en orbite en recyclant des morceaux d'ISS ? Cela parait curieux quand même ... ce seraient des éléments anciens ... et il faut propulser ?

sending an infrared telescope into orbit is the most efficient way to discover more NEOs that may be fit for human exploration.

Etude préalable avec un telescope spatial infra-rouge

Any visit by astronauts would have to be preceded by a robotic mission to characterize the object.

Mission robotique autour du NEO ...


Après cela on aura beaucoup de données ....

Argyre a écrit:
c) on peut profiter de ce séjour sur l'astéroïde pour collecter des échantillons
Argyre

Encore faut-il pouvoir "se poser" sur l'astéroïde en question, avec une gravité zéro :scratch:

Pas tout à fait zéro mais très faible.
Un vaisseau devra se harponner .... la mission robotique devrait donner les data et vérifier que son "système d'ancrage" est efficace.
Pour la mission habitée dans le cadre du "flexible path" il faudra bien comprendre comment les astronautes se "sentiront" dans cet environnement et créer tous les équipements pour qu'ils ne s'envolent pas, et qu'ils puissent avoir une efficacité dans leur travail (je suppose que d'agiter la main et de planter un drapeau ne sera pas l'essentiel de ce qu'on leur demandera)
Pour leur retour est-il déjà envisagé une rentrée atmosphérique directe ? ou une étape vers l'ISS et ensuite seulement désorbitation et rentrée ?

Une rentrée atmosphérique directe est mois gourmande en carburant et semble plus indiquée pour réduire la masse du vaisseau. De plus il est peu probable que l'ISS soit encore opérationnelle quand la NASA enverra des hommes vers un astéroïde.

L'idée de réutiliser quelques modules de l'ISS dans l'assemblage d'un vaisseau interplanétaire est plus que curieuse. Les modules ne sont pas conçus pour sortir du bouclier magnétique protecteur de la Terre. Les modules auront plus de 10 ans de vie en 2025.
Je vois dans cette annonce un coup de communication de la NASA pour prouver que l'ISS est utile à l'exploration habitée du système solaire. L'ISS est un laboratoire, elle a été pensée ainsi. Une part de la population considère que la recherche scientifiques est sans intérêt, l'exploration habitée de l'espace fait rêver, d'un coup de baguette magique la NASA transforme son laboratoire spatiale en vaisseau interplanétaire. Majax n'aurait pas fait mieux.

Charly a écrit:Une rentrée atmosphérique directe est mois gourmande en carburant et semble plus indiquée pour réduire la masse du vaisseau.

C'est le principe qui a jusqu'à présent prévalu (en fait pour les missions Apollo datant de 40 ans). Seule la capsule avec l'équipage rentrait, les modules techniques du vaisseau étaient perdus.
Rien n'empêche de concevoir les choses autrement, c'est d'ailleurs un peu cette remise en cause qui me paraissait sous-jacente au veto de la commission Augustine (puis les orientations Obama) sur le volet Lune de Constellation qui reprenait le concept Apollo.
Si on s'orientait (je reste au conditionnel bien évidemment) vers un concept de vaisseau interplanétaire plus vaste, assemblé en orbite, le retour pourrait s'envisager en deux étapes :
- mise en orbite terrestre du vaisseau (susceptible de maintenance et de réutilisation) éventuellement en conjonction avec une station_garage (et mise en quarantaine éventuelle d'échantillons). On accepte d'en payer le prix énergétique, mais le vaisseau est préservé.
- la rentrée atmosphérique avec une capsule classique du seul équipage.

C'est un type de mission proposé par le flexible path, censé être une étape avant l'objectif Mars.
Un voyage assez long et assez lointain.

Une présentation par Lookheed Martin d'un scénario possible.

http://www.lockheedmartin.com/data/assets/ssc/Orion/Toolkit/OrionAsteroidBriefingChartsAug2010.pdf



Si cela permettrait d'atteindre l'objectif avec des techniques actuelles (bien que les lanceurs soient encore à développer), et aussi de se fixer une étape dans le vol humain susceptible de mobiliser les foules, dans quelle mesure cela permettrait de solutionner les problèmes posés par le voyage martien .... n'est pas AMHA d'une grande évidence.

suppression....................

Chose intéressante, cela ferait six mois hors de la magnétosphère terrestre et loin de toute possibilité de secours, le tout en situation réelle. Ce serait ça la véritable expérience acquise dans une telle mission, que ce soit du point de vue psychologie, autarcie, maintenance en cours de mission, support de vie, rayons cosmiques ou même éruptions solaires...
En somme le nageur baigneur oserait s'aventurer là où il n'a plus pied...

Henri a écrit:Chose intéressante, cela ferait six mois hors de la magnétosphère terrestre et loin de toute possibilité de secours, le tout en situation réelle. Ce serait ça la véritable expérience acquise dans une telle mission, que ce soit du point de vue psychologie, autarcie, maintenance en cours de mission, support de vie, rayons cosmiques ou même éruptions solaires...

On remarque toutefois que dans le projet de Lockheed, ils envisagent sereinement de travailler avec deux capsules Orion.
La mission est prévue pour un équipage de seulement deux astronautes.
Le voyage aller permet à l'équipage de disposer (si on les laisse y entrer) de l'espace de la deuxième capsule. Mais elle ne participe pas au voyage de retour.
Voyage de retour pendant 3 mois, confiné dans une capsule Orion ....
C'est sûr qu'il y aurait de l'expérience " du point de vue psychologie, ...... support de vie". Un tel confinement ne doit pas être plus agréable que la vie en cellule :affraid:

Les tentatives de concevoir des missions longues et lointaines avec un budget restant "raisonnable" aboutissent inévitablement à des "vaisseaux" de taille réduite, de masse et de volume compatibles avec un nombre de lancements limités etc ...
Bref on veut faire de "grandes choses" mais le plus souvent, on n'assume pas les contraintes pour que l'équipage voyage, puisse faire son travail à destination puis revienne en bonne condition physique et psychique. :bounce1:

Il faudrait ajouter au moins un module de la taille de l'ATV pour avoir un espace de vie un peu plus confortable.
Je ne suis pas sûr que seulement deux hommes ... cela permette de faire face en cas de pépin avec l'un d'eux en détresse sur l'astéroïde ?

Heu, 6 mois dans une capsule c'est vrai que c'est plutôt le bagne, je pense aussi que l'espace vital par personne doit croitre avec la durée de la mission, et que trois personnes est un plancher pour éviter de se retrouver dans un huis-clos particulièrement destructeur sur le terrain psychologique...

Henri a écrit:Heu, 6 mois dans une capsule c'est vrai que c'est plutôt le bagne, je pense aussi que l'espace vital par personne doit croitre avec la durée de la mission, et que trois personnes est un plancher pour éviter de se retrouver dans un huis-clos particulièrement destructeur sur le terrain psychologique...

En page 21 et 23 de la présentation de Lockheed, on voit que la deuxième capsule Orion a été transformée en une sorte de module d'habitation cylindrique avec sas de sortie ("Enhanced Orion Deep Space Vehicle"), donc j'imagine que le volume disponible pour les astronautes serait un peu plus conséquent que si on avait affaire uniquement à deux capsules Orion classiques :scratch: