[SpaceX] Avenir, perspectives et opinions (1/4)

Musk a reconfirmé ce soir qu'il présentera ses plans pour aller sur Mars à la conférence IAC de cette année, en septembre apparemment.

Pas du tout spécialiste de l'espace, je suis tombé un peu par hasard sur ce forum en faisant des recherches sur SpaceX. J'ai appris pas mal de chose à la lecture de ce sujet.

Je me permets d'apporter quelques informations glanées à droite à gauche qui n'ont à ma connaissance pas encore été évoquées ici.

Un lancement de Falcon 9 coûte $60 millions en version commerciale, potentiellement $90 en cas de lancement pour l'armée (apparemment à causes des contraintes imposées par l'Air Force, notamment en terme d'assurance).

J'ai pas mal cherché les estimations de coûts par lancement en cas de lanceur réutilisable. On voit parfois -50%, parfois -30%. En 2013, G.Shotwell déclarait lors d'une conférence à Singapour viser une fourchette entre 5 et 7 millions de dollar !! (http://shitelonsays.com/transcript/singapore-satellite-industry-forum-2013-opening-keynote-gwynne-shotwell-2013-06-23). Ces chiffres sont valables pour un payload en GSO de 3,5T.

Autre point intéressant, les Chinois arrivent à proposer des lancements similaires pour $70M avec un Long March (http://spacenews.com/37366china-great-wall-reaffirms-commitment-to-70-million-long-march-launches/). 

Enfin SpaceX aurait la capacité industriel de produire 400 moteurs Merlin par an (voir https://www.youtube.com/watch?v=XZ-7nNw-04Q vers 28min) soit 40 Falcon 9 ou 14 Falcon 9 Heavy.

HS/début

et en marge de tout ça, il présente son nouveau programme Tesla de véhicule complexe progressant vers le grand public ($35000)

HS/fin

lambda0 (message venant d'un autre fil de discussion) a écrit:
On a plutôt une impression de début de panique pour tenter de rattraper une dizaine d'années, non ?

Je ne parle pas que de la réutilisation mais de la démarche générale de réduction des coûts.

Il faut aussi prendre en compte que la réutilisation poussée à l’extrême va également entrainer son propre "cauchemar logistique".

Imaginons un lancement sur une falcon Heavy:
- un lancement "classique" à gerer
- recuperation de 2 boosters en meme temps
- recuperation du corps central sur une barge
- recuperation en mer des 2 coiffes
- recuperation du 2nd etage (si possible)

le tout en moins d'une heure...

SpaceX échange une réduction de ses couts contre une forte complexité de son plan de vol.
le cout de la récupération est minime (par rapport au bénéfice attendu), mais le cout organisationnel est très élevé.

Je suis pas sur que toutes entreprises puissent le faire ( et SpaceX a encore tout à prouver)

bref... on est juste au début du projet lanceur réutilisable... et la route est longue!

Et si la coiffe ne se détachait pas, elle pourrait peut-être s'ouvrir un peu comme un télescope et se refermer pour la rentrée atmosphérique du 2ème étage.
Mais cela implique une baisse de la charge utile et d'en fabriquer une qui puisse supporter la rentrée.

Non seulement ce serait pénalisant pour la charge utile, mais aussi durant l’éventuel retour... car l'air de rien c'est lourd

Je crois que ce que SpaceX a prévu, c'est:
- faire comme d'habitude pour l’éjection des coiffes
- mise en position aérodynamique à l'aide de petits RCS
- la coiffe est légère et offre une grande surface: elle devrait pas trop chauffer
- A X mètres au-dessous de l’océan, ouverture de parachute.
- Atterrissage dans l’océan: elle devrait flotter (elle a la forme d'une coque de navire)
- capter le signal GPS et aller la chercher.

quelques personnes avait remarqué des jets autour des coiffes lors du vol SES-9... mais c'est bien connu qu'on voit souvent ce que l'on veut... :D

Je ne me représente pas bien l'intérêt de récupérer des coiffes. C'est vraiment un composant coûteux ?

C'est plus une question de rythme de production que de cout d’après ce que j'ai compris... C'est leur goulot d’étranglement pour la production...

Et c'est pas donné non plus... quelques millions...

Et c'est des rumeurs très insistante... et Elon Musk en a parlé récemment:  https://youtu.be/VNygOavo2mY?t=33m

En effet dans l'ordre des choses il semble que le prochain objectif soit la récupération de la coiffe. Le projet suivant sera vraisemblablement celui de la récupération du 2nd étage mais pour cela je me demande si ils ne vont pas attendre qu'une nouvelle version munie du Raptor soit prête (donc après 2018).

Oui oui ils ont bien l'intention de récupérer les coiffes : Musk l'aurait affirmé, parce qu'elles coûtent des millions de dollars effectivement (la structure est très élaborée, notamment pour grandement atténuer les vibrations sur la charge utile)
 
manoweb le 8 avril dans le fil dédié/NSF :
"Today at the press debriefing Mr. E. Musk mentioned they are pursuing fairing reuse, because it costs several million dollars."

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=37727.280#lastPost


d'ailleurs dans le forum NSF ils soupçonnent depuis quelques temps des bateaux qui, d'après leurs manoeuvres, chercheraient à récupérer des coiffes (je l'ai lu dans un fil, peut-être de lancement , évoqué plusieurs fois)

Et la GoPro récupérée dans une coiffe de SpaceX par un promeneur sur la plage n'avait aussi laissé guerre de doute... surtout quand cette coiffe contenait des RCS !

Ci-dessous, la vidéo vue de la coiffe.

Moi aussi je me posais la même question que Lambda0 (?). Par contre la surface de ces deux pièces doit offrir une force de freinage importante dès que l'atmosphère se densifie un peu et par là même favoriser un aérofreinage important.

Suite à cette remarque de Space Opera dans le fil de discussion "Les nouvelles du lanceur Ariane 6" j'avais une question à poser qui a plus sa place ici.

Space Opera a écrit:...Le Raptor et le BE-4 n'auront pas ce problème, tout en bénéficiant des avantages du pintle, à savoir une grande fiabilité (moins de tuyauterie et moins d'instabilités de combustion) ainsi qu'une capacité à pouvoir faire varier énormément la poussée (de 10 à 110%) sans perte dramatique d'Isp...

Lorsque je me suis penché il a quelques temps sur la question de la récupérabilité du deuxième étage de la Falcon 9, je me suis rendu compte qu'une des principales difficultés était l'impossibilité de diminuer suffisamment la poussée de l'unique moteur du deuxième étage lors d'un éventuel atterrissage de l'étage. Quand SpaceX avait projeté de récupérer cet étage, ils avaient été obligés de prévoir plusieurs petits moteurs supplémentaires et même un dispositif de rétractation du moteur principal juste avant le touchdown.
Je me pose la question suivante : une telle capacité de "deep throttling" grâce au LCH4 permettrait-elle de rendre récupérable les deuxièmes étages des futurs lanceurs de SpaceX motorisés au méthane ?

Henri a écrit:Suite à cette remarque de Space Opera dans le fil de discussion "Les nouvelles du lanceur Ariane 6" j'avais une question à poser qui a plus sa place ici.

Space Opera a écrit:...Le Raptor et le BE-4 n'auront pas ce problème, tout en bénéficiant des avantages du pintle, à savoir une grande fiabilité (moins de tuyauterie et moins d'instabilités de combustion) ainsi qu'une capacité à pouvoir faire varier énormément la poussée (de 10 à 110%) sans perte dramatique d'Isp...

Lorsque je me suis penché il a quelques temps sur la question de la récupérabilité du deuxième étage de la Falcon 9, je me suis rendu compte qu'une des principales difficultés était l'impossibilité de diminuer suffisamment la poussée de l'unique moteur du deuxième étage lors d'un éventuel atterrissage de l'étage. Quand SpaceX avait projeté de récupérer cet étage, ils avaient été obligés de prévoir plusieurs petits moteurs supplémentaires et même un dispositif de rétractation du moteur principal juste avant le touchdown.
Je me pose la question suivante : une telle capacité de "deep throttling" grâce au LCH4 permettrait-elle de rendre récupérable les deuxièmes étages des futurs lanceurs de SpaceX motorisés au méthane ?

HS sans l'être vraiment : il me semble que si le BE3 de Blue Origin utilise le LH2,c'est aussi parce cet autre carburant que le LCH4 permet aussi du '' deep throttling ''

Henri a écrit:...
Lorsque je me suis penché il a quelques temps sur la question de la récupérabilité du deuxième étage de la Falcon 9, je me suis rendu compte qu'une des principales difficultés était l'impossibilité de diminuer suffisamment la poussée de l'unique moteur du deuxième étage...

La principale difficulté n'est elle pas masse du bouclier thermique avant et des protections thermiques latérales d'autant plus pénalisante que cette masse se situe au niveau du deuxième étage et qu'elle vient donc directement réduire la charge utile ?

Pline a écrit:

Henri a écrit:...
Lorsque je me suis penché il a quelques temps sur la question de la récupérabilité du deuxième étage de la Falcon 9, je me suis rendu compte qu'une des principales difficultés était l'impossibilité de diminuer suffisamment la poussée de l'unique moteur du deuxième étage...

La principale difficulté n'est elle pas masse du bouclier thermique  avant et des protections thermiques latérales d'autant plus pénalisante que cette masse se situe au niveau du deuxième étage et qu'elle vient donc directement réduire la charge utile ?

La règle du 1-1 (chaque kg de matériel et d'ergols en plus pour récupérer l'étage orbital c'est 1 kg de moins de charge utile en orbite) est certes pénalisante, mais s'il est impossible d'équilibrer le poids de l'étage et la poussée terminale avant l’atterrissage, la récupération est impossible... Maintenant dans la philosophie de la récupération de SpaceX, on n'a pas un vrai train d’atterrissage avec roulement et pas de voilure à mettre en orbite, quand au bouclier il n'a pas à recouvrir tout l'étage, mais seulement la section de l'étage, quitte à pratiquer deux manœuvres de retournement, une après le burn de désorbitation pour présenter le bouclier vers le sens de rentrée dans l'atmosphère et un deuxième retournement après freinage atmosphérique pour orienter le(s) moteur(s) vers le sol pour le freinage final jusqu'au touchdown. C'est cette dernière phase qui m'interroge. C'est injouable dans la configuration actuelle d'un seul moteur au kérolox dont on ne peut pas beaucoup réduire la poussée, alors qu'un futur lanceur au méthane et disons 3 Raptors organisés en ligne au deuxième étage pourrait finir l'atterrissage sur un seul moteur capable de "deep throttling" grâce au méthalox... Comme le Raptor doit tourner à 200 t de poussée, un tel lanceur serait déjà un gros calibre.

Henri a écrit: C'est injouable dans la configuration actuelle d'un seul moteur au kérolox dont on ne peut pas beaucoup réduire la poussée, alors qu'un futur lanceur au méthane et disons 3 Raptors organisés en ligne au deuxième étage pourrait finir l'atterrissage sur un seul moteur capable de "deep throttling" grâce au méthalox...

Trois moteurs Raptor, bouclier , protections thermiques latérales .... ce deuxième étage va prendre un sacré embonpoint.
Cela parait impossible sur une Falcon 9 FT, sans réduire la charge utile drastiquement. (le premier étage ne peut supporter ni propulser n'importe quoi)
Alors avec la Falcon Heavy ? ..... dont on parle, on parle .....
Wait and see.

C'est ça, SpaceX a clairement indiqué que la F9 n'aura pas de deuxième étage récupérable. Ça sera, au mieux, sur la FH. Mais la réutilisation du deuxième étage ne semble pas faire partie de leur priorité actuellement.

montmein69 a écrit:...protections thermiques latérales.... ce deuxième étage va prendre un sacré embonpoint...

Non justement, en orientant l'extrémité de l'étage à l'opposée des moteurs lors de la rentrée atmosphérique, le seul bouclier nécessaire recouvrirait l'extrémité de l'étage (https://www.youtube.com/watch?v=sWFFiubtC3c). C'était aussi la solution de la défunte compagnie Kistler Aerospace dans les années 1990 (https://www.youtube.com/watch?v=7qLGFdC7eLI voir à partir de 3'48"). À noter que le retour motorisé était inconcevable d'un point de vue informatique à l'époque, il fallait des parachutes pour chaque étage... À noter que leur lanceur était construit à 90 % quand ils ont fait faillite.

Édit : rajouts de quelques liens vers des vidéos plus démonstratives que du texte et compléments d'informations sur Kistler Aerospace

Gain d'un satellite GPS par SpaceX en 2018: http://spacenews.com/spacex-wins-82-million-contract-for-2018-falcon-9-launch-of-gps-3-satellite/

Space Opera a écrit:Gain d'un satellite GPS par SpaceX en 2018: http://spacenews.com/spacex-wins-82-million-contract-for-2018-falcon-9-launch-of-gps-3-satellite/

82 M$ pour une fusée vendue officiellement aux opérateurs privés pour 61 M$... Le lancement de TESS avait été vendu autour du même montant.

Soit SpaceX surfacture grassement ses lancements à la NASA et au DoD parce que ULA est encore plus cher, soit le montant officiel de 61 M$ est bidon...

De mémoire, un lancement d'Iridium a été vendu autour de 70 M$ / lancement dans le cadre d'une commande de plusieurs tirs.

J'imagine que les 61M$ permettent de rentrer dans ses frais (le prix d'Ariane 5 aussi est bidon), et la NASA et le DoD ont toujours été des grands clients à marge confortable.
Ce n'est pas pour rien si ULA s'est battu pour que SpaceX ne puisse pas les concurrencer sur le secteur des lancements militaires. GPS rentre dans ce cadre là je pense.

David L. a écrit:
82 M$ pour une fusée vendue officiellement aux opérateurs privés pour 61 M$... Le lancement de TESS avait été vendu autour du même montant.

Soit SpaceX surfacture grassement ses lancements à la NASA et au DoD parce que ULA est encore plus cher, soit le montant officiel de 61 M$ est bidon...

De mémoire, un lancement d'Iridium a été vendu autour de 70 M$ / lancement dans le cadre d'une commande de plusieurs tirs.

Voilà ce que dit Musk à propos du coût supplémentaire des lancements institutionnels sur la Falcon 9. 
http://spaceflightnow.com/news/n1403/05spacexula/#.VyFW6NThDs1

Musk a écrit:Musk agreed "there is additional cost for U.S. government missions due to the mission assurance process." And he said SpaceX's costs for launching a military mission would be 50 percent higher than for a purely commercial launch. Even so, he said, SpaceX could provide a Falcon 9 rocket for around $90 million as opposed to nearly $400 million for a ULA launcher. 

Commentaire intéressant:

Mike Gruss a écrit:SMC's Lt. Gen. Sam Greaves says SpaceX's $82.7M launch contract is about 40 percent lower than previous government estimates.

En gros, le DoD est officiellement agréablement surpris par les prix de SpaceX encore 40% plus bas que ce à quoi ils s'attendaient. ULA a annoncé renoncer aussi à participer pour le prochain appel d'offre de lancement de GPS.

Anubis a écrit:

Voilà ce que dit Musk à propos du coût supplémentaire des lancements institutionnels sur la Falcon 9. 
http://spaceflightnow.com/news/n1403/05spacexula/#.VyFW6NThDs1

Musk a écrit:[...] nearly $400 million for a ULA launcher. 

Dire qu'un lancement d'ULA coûte 400 M$ relève de la malhonnêteté intellectuelle.  :lolnasa:

400 M$, c'est plus que le coût du plus onéreux lanceur d'ULA, même en comptant le financement de la "capacité EELV" (882 M$ en 2015). Une Delta-4H a été facturée l'an dernier par ULA à la NASA 389,1 Md$ pour le lancement de Solar Probe Plus. La fourchette basse du coût d'un lancement par ULA est de 132,4 M$ pour TDRS-M par une Atlas V 401 en 2015.

Une GPS III n'aurait pas besoin d'une Delta-4H, mais simplement d'une Atlas V 401, comme pour les GPS IIF.

Il faut croire qu'Elon Musk a des ancêtres marseillais...

Musk cherche à assommer ses concurrents, c'est de bonne guerre (même si c'est pas très glorieux) vu comment ça se passe avec eux depuis qu'ils ont annoncé qu'ils voulaient pénétrer le marché militaire.