Re: [SpaceX] Actualités et développements du Raptor, du lanceur et des vaisseaux de l'ITS

**Space Opera** Modérateur Messages : 12333 Inscrit le : 27/11/2005

Ca promet de laisser des réacteurs abandonnés aux générations futures de martiens...
Après, vu comment Musk aime l'énergie solaire, ça n'est pas impossible qu'il veuille déployer des panneaux à très grande échelle. Contrairement à ceux de l'ISS, ceux de Mars pourraient être de qualité bien moindre sur une surface bien plus grande. A part un coup de balai toutes les semaines, les limitations techniques sont quand même plus gérables qu'avec du nucléaire.
Il n'y a plus qu'à trouver des gens prêts à aller sur place déployer tout ça sachant que le combustible de retour n'est pas encore prêt. Honnêtement, ça ne me semble pas impossible que Musk propose ça de façon tout à fait sérieuse, il a clairement dit qu'il y aurait danger de mort pour les premiers partis. Si la NASA ne fournit qu'un soutien logistique et indirectement financier, donc si elle n'est qu'à moitié mouillée, SpaceX pourrait quand même percevoir quelques deniers du contribuable alors même que sa politique loin du "zéro-risque" n'est pas celle de la NASA.

D'où vient cette fixation sur les batteries ? Hormis le stockage de l'énergie nécessaire pour le fonctionnement nocturne des installations hors ISRU, il ne faut pas tant de capacité de stockage. L'ISRU peut très bien ne tourner que le jour... Il vaut mieux consacrer le budget masse utile à augmenter la surface photovoltaïque pour produire plus d'ergols le jour que se coltiner des batteries pour faire de l'ISRU nocturne, quitte à surdimensionner les pompes, bacs à électrolyse et unités Sabatier, car les panneaux solaires pèseront plus lourd dans le budget masse... Accessoirement, on ne dépose pas des panneaux horizontalement sur le sol, mais on les incline par rapport à l'horizontale suivant un angle proche de la latitude du lieu en direction du pôle le plus éloigné...

D'où vient cette fixation sur les batteries ? Hormis le stockage de l'énergie nécessaire pour le fonctionnement nocturne des installations hors ISRU, il ne faut pas tant de capacité de stockage. L'ISRU peut très bien ne tourner que le jour... Il vaut mieux consacrer le budget masse utile à augmenter la surface photovoltaïque pour produire plus d'ergols le jour que se coltiner des batteries pour faire de l'ISRU nocturne, quitte à surdimensionner les pompes, bacs à électrolyse et unités Sabatier, car les panneaux solaires pèseront plus lourd dans le budget masse... Accessoirement, on ne dépose pas des panneaux horizontalement sur le sol, mais on les incline par rapport à l'horizontale suivant un angle proche de la latitude du lieu en direction du pôle le plus éloigné...

Oui sur Terre mais sur Mars pour des raisons de simplicité de déploiement et de stockage il me semble préférable de les empiler en de grosse pile compacte pour ensuite être mis au sol par un bras mécanique et trainé plus loin par un rover pour faire de la place au prochain panneau et ainsi de suite. Ca me parait bien plus pratique.

En revanche je suis d'accord avec toi sur le fait que l'ISRU ne se fera que quand le soleil sera la pour l'alimenter et sera en veille la nuit.

Je pense que les ergols serviront de stockage d'énergie. Après tout, au final, le but de l'ISRU est de produire de l'énergie sous forme chimique. Au vue des quantités déjà monumentales d'ergol qu'il faudra créer de toute façon autant mettre tous les panneaux solaires à contributions de l'ISRU et brûler une partie des ergols dans de simple moteurs à piston. Des rovers fonctionnant au méthane et oxygène sur mars ne me paraisse pas improbable et cela améliorerait sans doute largement leurs performances. Le rendement d'un moteur à combustion interne est bien meilleur quand la pression de l'air ambiant est 1/100 ème celle de la Terre.

Space Opera a écrit:...
Il n'y a plus qu'à trouver des gens prêts à aller sur place déployer tout ça sachant que le combustible de retour n'est pas encore prêt. Honnêtement, ça ne me semble pas impossible que Musk propose ça de façon tout à fait sérieuse, il a clairement dit qu'il y aurait danger de mort pour les premiers partis. Si la NASA ne fournit qu'un soutien logistique et indirectement financier, donc si elle n'est qu'à moitié mouillée, SpaceX pourrait quand même percevoir quelques deniers du contribuable alors même que sa politique loin du "zéro-risque" n'est pas celle de la NASA.

On peut aussi se rappeler que contrairement aux scénarios traditionnels, il s'agit ici d'établir assez vite une base permanente sur Mars, ce qui implique des installations permettant des séjours prolongés. Les charges utiles envisagés doivent bien permettre d'acheminer de quoi tenir quelques années en cas de problèmes avec l'ISRU.

lambda0 a écrit:Je passe un peu du coq à l'âne pour répondre à une question posée plus haut : pourquoi être si pressé ?
Musk veut voir tout cela avant d'être retraité, bien sûr, mais c'est peut-être aussi une question de mécanique céleste : la prochaine opposition martienne sera aphélique, donc défavorable, et à partir du milieu de la prochaine décennie, les oppositions redeviennent favorables à des trajets plus courts ou des charges utiles plus importantes.

A ce propos, je pense qu'il faut faire attention aux cartes de Delta V, car si on part de l'orbite basse terrestre, la différence entre Mars au périhélie et Mars à l'aphélie n'est pas très importante en propulsion chimique, moins de 0,5 km/s si je me souviens bien, alors que c'est bien plus si on part d'une orbite haute. Et si en plus on veut aller vite, par exemple en 5 mois avec Mars au périhélie, il n'y a pas de delta V en plus, il y a simplement un trajet un peu plus long, de l'ordre de 6 mois.
Tout ça pour dire qu'en chimique, la configuration de l'opposition n'est pas très importante, contrairement à ce que j'ai moi-même longtemps cru.

Space Opera a écrit:Ca promet de laisser des réacteurs abandonnés aux générations futures de martiens...

Il faut espérer que si certains voulaient s'engager dans cette voie, il y aurait un consensus international pour ne pas l'autoriser. Il est vrai qu'on essaye péniblement de "canaliser les comportements" en matière industrielle, agricole, pêche, gestion de déchets (et pas que nucléaires) etc .... sur Terre et qu'on accouche souvent d'une souris ....

Après, vu comment Musk aime l'énergie solaire, ça n'est pas impossible qu'il veuille déployer des panneaux à très grande échelle. Contrairement à ceux de l'ISS, ceux de Mars pourraient être de qualité bien moindre sur une surface bien plus grande. A part un coup de balai toutes les semaines, les limitations techniques sont quand même plus gérables qu'avec du nucléaire.

Une installation d'une telle ampleur, qui couvrirait des hectares (combien pour fournir 1 MWe pour la seule installation de fabrication/stockage d'ergols ?) va demander des moyens techniques et du temps pour débarquer du MCT_fret, positionner dans le champ photo-voltaïque, connecter, mettre en service ...
Et même si la maintenance se résume à un "coup de balai" hebdomadaire, il faudra qu'il soit largement mécanisé pour ne pas "mobiliser" la disponibilité parmi les 10 pionniers. On en revient de façon incontournable à une assistance robotique (que ce soit avec des robots multi-tâches ou dédiés)

Il n'y a plus qu'à trouver des gens prêts à aller sur place déployer tout ça sachant que le combustible de retour n'est pas encore prêt. Honnêtement, ça ne me semble pas impossible que Musk propose ça de façon tout à fait sérieuse, il a clairement dit qu'il y aurait danger de mort pour les premiers partis. Si la NASA ne fournit qu'un soutien logistique et indirectement financier, donc si elle n'est qu'à moitié mouillée, SpaceX pourrait quand même percevoir quelques deniers du contribuable alors même que sa politique loin du "zéro-risque" n'est pas celle de la NASA.

Je crois assez peu, à un plan qui ferait passer d'une micro-installation ISRU telle qu'on peut envisager la mise en place de façon totalement automatique par une mission Red-Dragon, à l'installation d'une véritable usine chimique alimentée par un champ de panneaux photo-voltaïques et commençant à produire après construction, connexions, optimisation des paramètres, stockage cryogénique à long terme de 100 t d'ergols. Tout cela, assuré par 10 pionniers forcément spécialistes dans ces domaines, embarqués quelques mois auparavant dans un MCT, avec un ticket pour Mars comportant un coupon "rapatriement éventuel en cercueil plombé".
Même en détournant pudiquement un oeil, et en fermant l'autre, la NASA serait complice, le gouvernement américain aussi.

A tout le moins il serait nécessaire, comme cela se fait dans les industries chimiques, de faire un test en mi-grand de l'installation, - pourquoi pas sur la Lune ? - quitte à y apporter les ingrédients chimiques non disponibles là-bas - , pour véritablement tester toute la chaine de fabrication et se frotter aux problèmes. Au moins le matériel à emporter sur Mars aura été optimisé au mieux et le personnel de construction + maintenance en fonctionnement, donnera ses impressions et critiques permettant de réduire/solutionner les difficultés.

Argyre a écrit:
lambda0 a écrit:Je passe un peu du coq à l'âne pour répondre à une question posée plus haut : pourquoi être si pressé ?
Musk veut voir tout cela avant d'être retraité, bien sûr, mais c'est peut-être aussi une question de mécanique céleste : la prochaine opposition martienne sera aphélique, donc défavorable, et à partir du milieu de la prochaine décennie, les oppositions redeviennent favorables à des trajets plus courts ou des charges utiles plus importantes.

A ce propos, je pense qu'il faut faire attention aux cartes de Delta V, car si on part de l'orbite basse terrestre, la différence entre Mars au périhélie et Mars à l'aphélie n'est pas très importante en propulsion chimique, moins de 0,5 km/s si je me souviens bien, alors que c'est bien plus si on part d'une orbite haute. Et si en plus on veut aller vite, par exemple en 5 mois avec Mars au périhélie, il n'y a pas de delta V en plus, il y a simplement un trajet un peu plus long, de l'ordre de 6 mois.
Tout ça pour dire qu'en chimique, la configuration de l'opposition n'est pas très importante, contrairement à ce que j'ai moi-même longtemps cru.

J'avais en mémoire des différences de temps de vol plus importantes entre opposition aphélique et périhélique, au moins deux mois, mais c'est vrai que c'était en trajectoire Hohmann.
Maintenant, je suppose que SpaceX optimisera ses trajectoires en fonction du chargement (vaisseau habité ou seulement frêt).

EDIT:
Je viens de voir que Musk aurait spécifié un temps de vol de 3 mois pour le transport de passagers !

Oui, mais 4 mois coûterait nettement moins cher en deltaV. À 3 mois, on rentre clairement dans la non-linéarité.

Pour l'ISRU, peut-être que pour le premier vol, le carburant retour serait aussi envoyé sur place avec un ou deux véhicules de fret, ce qui permettrait de monter l'usine de façon un peu plus détendue. Mais je ne crois pas trop à cette possibilité.

Henri a écrit:D'où vient cette fixation sur les batteries ?

Ben parce qu'un système basé sur du photovoltaïque ne peut être envisagé que si la puissance est relativement lissée dans le temps.
Un module comme Zaria, avec ses deux petits malheureux panneaux solaires, possède 132 batteries de 90A.h chacune.
Le segment US en a aussi une grosse quantité (à l'extérieur).
Et pourtant l'ISS n'a pas à subir de longues nuits orbitales. Alors pour une colonie martienne plongée pendant (environ) 12 heures d'affilée dans l'obscurité, il en faudra forcément beaucoup.

S'il y a une ISRU produisant du carburant, on peut aussi bien en profiter pour produire de l'hydrogène ou du méthanol alimentant des PAC pour les besoins électriques nocturnes, si la masse de batterie était rédhibitoire.

nikolai39 a écrit:
Henri a écrit:D'où vient cette fixation sur les batteries ?

Ben parce qu'un système basé sur du photovoltaïque ne peut être envisagé que si la puissance est relativement lissée dans le temps.

Le but est de produire du méthane... je trouve que le méthane est une bonne "batterie". Il suffit d'adjoindre au réservoir de méthane un petit générateur électrique et c'est OK!

LuckySan a écrit:
nikolai39 a écrit:

Ben parce qu'un système basé sur du photovoltaïque ne peut être envisagé que si la puissance est relativement lissée dans le temps.

Le but est de produire du méthane... je trouve que le méthane est une bonne "batterie". Il suffit d'adjoindre au réservoir de méthane un petit générateur électrique et c'est OK!

Le méthane serait le carburant (le réducteur) ... N'oublions pas le comburant (l'oxydant ) pour faire tourner ce petit générateur électrique !
Toutefois un moteur thermique a un rendement assez faible de l'ordre de 40% , bien moins que des batteries ! Une autre possibilité est le stockage cinétique par volant d'inertie VOSS (Volant de Stockage Solaire)

nikolai39 a écrit:
Henri a écrit:D'où vient cette fixation sur les batteries ?

Ben parce qu'un système basé sur du photovoltaïque ne peut être envisagé que si la puissance est relativement lissée dans le temps.

Effectivement, mais il faut surtout réguler la tension qui va alimenter l'installation ISRU.
Si une lampe d'éclairage ou un rasoir électrique peuvent s'accommoder de "sautes de tension" (et encore ...), une installation chimique qui devra "pomper" l'atmosphère, séparer des composants, réaliser des réactions chimiques dans les conditions de température et pression optimisant la production, purifier les produits fabriqués, les comprimer pour les liquéfier, puis les pomper vers des citernes de stockage ..... cela a besoin d'une alimentation régulée (avec probablement des tensions différentes - et avec une tolérance étroite pour chacune d'elles - suivant les appareils à alimenter, ce qui suppose une alimentation en amont stabilisée) .
Il est très improbable que l'on puisse réaliser une production par "à coups" .... cela doit fonctionner en continu.

Dans une unité de production chimique industrielle, le coeur c'est la salle de contrôle où un opérateur (ou plus) contrôle en permanence tous les paramètres ... et des alarmes sonnent dès que l'un d'eux sort de la tolérance.
C'est dire le challenge pour faire fonctionner une installation ISRU innovante sur Mars. On ne sera pas dans le domaine du "yakafokon" Non

[SpaceX] Actualités et développements du Raptor, du lanceur et des vaisseaux de l'ITS - Page 14 Contr210

Les tensions produites par des cellules photovoltaïques sont constantes (tant que l'éclairement est correcte), c'est l'intensité électrique disponible qui dépend de l'éclairement. Là où les batteries deviennent trop lourdes dans le budget masse c'est si l'on veut faire de l'ISRU 24 h 39 min sur 24 h 39 min...
Accessoirement, il ne faut pas s'illusionner par l'aspect super-hightech qui semble aujourd'hui nécessaire dans la moindre installation industrielle, il découle en général de contraintes économiques d'ordre salariales et commerciales. On savait produire de l'électricité et raffiner des hydrocarbures avant l'apparition des ordinateurs...

Une vidéo grand public bien réalisée sur les activités de SpaceX:

J'ai profité d'une journée pluvieuse de vacances pour faire un peu de prospective et un petit planning des développements que SpaceX doit accomplir pour suivre le calendrier de lancement martien énoncé par Musk au Wahington Post le 10 Juin.
Pour faire simple je n'ai mis que le Raptor, la BFR et le MCT en laissant de coté le Pas de tir, le matériel pour Mars, ISRU,...
Je me suis inspiré du programme Apollo pour quelques durée et étapes clefs et j'ai tout réduit à l'essentiel.

Qu'en pensez vous ? j'ai raté des jalons essentiels ? je suis à coté de la plaque sur les délais ? c'est n'importe quoi ?

[SpaceX] Actualités et développements du Raptor, du lanceur et des vaisseaux de l'ITS - Page 14 Spacex10

[SpaceX] Actualités et développements du Raptor, du lanceur et des vaisseaux de l'ITS - Page 14 Spacex10

plein format : https://i.servimg.com/u/f35/17/24/79/25/spacex10.jpg

cosmiste a écrit:J'ai profité d'une journée pluvieuse de vacances pour faire un peu de prospective et un petit planning des développements que SpaceX doit accomplir pour suivre le calendrier de lancement martien énoncé par Musk au Wahington Post le 10 Juin.
Pour faire simple je n'ai mis que le Raptor, la BFR et le MCT en laissant de coté le Pas de tir, le matériel pour Mars, ISRU,...
Je me suis inspiré du programme Apollo pour quelques durée et étapes clefs et j'ai tout réduit à l'essentiel.

Qu'en pensez vous ? j'ai raté des jalons essentiels ? je suis à coté de la plaque sur les délais ? c'est n'importe quoi ?

plein format : https://i.servimg.com/u/f35/17/24/79/25/spacex10.jpg

Intéressant. Mais pourquoi parler de "rétro"-planning ?

Cosmiste parle de "rétro"-planning car il part de l'objectif 2024-2025 et construit les prérequis en descendant du futur vers le passé (pour les délais il s'est inspiré du rythme de développement du programme Apollo).

Par contre, la rumeur a souvent fait état d'une future Falcon Heavy utilisant un ou des Raptors, mais je n'ai pas souvenir d'une annonce officielle de SpaceX à ce sujet, surtout que les premières prospectives sur sa poussée (revue depuis à la baisse) le rendaient bien trop puissant pour cet usage.

Le planning de développement du MCT sera probablement poussé jusqu'au dernier moment, un peu comme le LM en son temps.
Ton schéma permet bien de voir que ce planning est déraisonnablement optimiste...

Space Opera a écrit:Ton schéma permet bien de voir que ce planning est déraisonnablement optimiste...

Surtout avec des fenêtres martiennes. Il suffit de quelques semaines de retard pour contraindre à se rabattre sur la fenêtre suivante...

La différence par rapport aux vagues projets à 20 ans habituels est qu'on pourra très vite comparer ce plan et sa réalisation.
En 2 ans, on est censé voir le vol de FH, Red Dragon sur Mars, et le Raptor sortir de la chaine de fabrication.
2 ans, c'est vite passé, la présente discussion sera même probablement toujours active.

le lien de cosmiste ne se charge pas chez moi :(

Pour moi ce matin tôt cela a marché :up8:

Pour moi, ce calendrier me paraît raisonnable jusqu'en 2020, mais après c'est à mon avis très optimiste, sauf à recruter dans les quatre ans des dizaines de milliers de personnes et investir des sommes colossales (au moins 5 G$)...

Henri a écrit:Cosmiste parle de "rétro"-planning car il part de l'objectif 2024-2025 et construit les prérequis en descendant du futur vers le passé.

Henri a écrit:Par contre, la rumeur a souvent fait état d'une future Falcon Heavy utilisant un ou des Raptors, mais je n'ai pas souvenir d'une annonce officielle de SpaceX à ce sujet, surtout que les premières prospectives sur sa poussée (revue depuis à la baisse) le rendaient bien trop puissant pour cet usage.

Rien d'officiel effectivement j'aurais du le préciser, il y a juste ce contrat (incompréhensible pour moi) avec l'USAF pour développer un proto de Raptor de 2ème étage avant fin 2018 pour 100 millions de $. Mais pourquoi donc un moteur de 2ème étage et pas un moteur de 1er étage pour remplacer le RD-180 ? mystère ou jeu politique...

Après si le moteur est développé autant s'en servir, pas que je franchis allègrement sur les Falcon Heavy de 2020.

cosmiste a écrit:
Rien d'officiel effectivement j'aurais du le préciser, il y a juste ce contrat (incompréhensible pour moi) avec l'USAF pour développer un proto de Raptor de 2ème étage avant fin 2018 pour 100 millions de $. Mais pourquoi donc un moteur de 2ème étage et pas un moteur de 1er étage pour remplacer le RD-180 ? mystère ou jeu politique...

Après si le moteur est développé autant s'en servir, pas que je franchis allègrement sur les Falcon Heavy de 2020.

Comme SpaceX aura besoin du Raptor version 2^ème étage pour le MCT, ça leur donne l'occasion d'en faire partiellement payer le développement par l'USAF... Maintenant je ne vois pas sur quelle fusée susceptible de lancer des charges utiles de l'USAF autre que la Falcon Heavy il serait utilisé d'ici là. Je vois mal son utilisation sur les EELV d'ULA.

Mer 13 Juil 2016 - 23:08

Mer 13 Juil 2016 - 23:39

Jeu 14 Juil 2016 - 1:51

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