[Artemis] Combinaisons lunaires

Apparemment la NASA est confiante pour disposer de combinaisons lunaires d'ici 2024, en se basant sur les EMU ISS.

https://twitter.com/jeff_foust/status/1133374344950943744

Donc pas de transition vers les nouvelles combis "counter-pressure" ? On est en 2019, excusez du peu, je crois que le MIT bosse là-dessus depuis un moment déjà (littéralement plus d'une dizaine d'années) et dispose même de prototypes plutôt convaincants. Les premiers essais datent quand même des années 60, durant Apollo si je ne me trompe pas, peut-être même encore plus tôt. Du coup on se demande vraiment ce qu'attendent les américains. :scratch:
Et d'ailleurs...
Il y aurait peut-être un secteur où la France pourrait apporter un plus avec un apport financier raisonnable (et sioux), c'est la vente de combinaisons spatiales élastiques non-pressurisées qui offrent une grande liberté de mouvement. Certes, la mise au point des premiers prototypes couterait probablement un bras (et encore, je suis sûr que nous avons de bonnes infrastructures pour faciliter tout ça, et d'excellents chercheurs pour mener le projet), mais après l'investissement initial, ce serait le jackpot assuré. Toutes les agences spatiales du monde, je dis bien TOUTES, se précipiteraient pour acheter des combis spatiales françaises de haute qualité, des tenues qui ne flingueraient pas les mains et les performances de leurs astronautes. Imaginez le chiffre d'affaire à quelques millions d'euros l'unité. La NASA en commanderait 200 d'entrée de jeu.
Avec à la clé, la trivialisation totale du concept d'EVA ("Je passe un casque et j'arrive..."). Et ça, c'est ce qu'on peut considérer comme un vrai progrès.
Investissement minimal, retour maximal, prestige énorme. Et en plus, France oblige :cheers: , le look des combis serait confié à des dessinateurs et des stylistes que le monde entier nous envie. On aurait la tenue de Matt Damon dans The Martian en moins de deux.
Avis aux entrepreneurs qui lisent ce forum. La population d'astronautes est sur le point d'exploser (donc le marché aussi), et les américains lambinent, font du "comme avant, mais un peu mieux"... Autant dire du sur-place. Il y a une grosse opportunité, là.
Faites vite, avant que j'écrive un livre de SF entier sur le sujet.

Pour Artemis c'est priorité à ce qui peut être fait rapidement, c'est pour ça qu'il ne vont pas innover outre mesure. Le système vie des EMU étant tout de même éprouvé depuis toutes les EVA faites pour ISS, ce serait dommage de ne pas capitaliser dessus. Il y aura quand même un gros boulot à faire sur les capacités de mouvement, pour ça l'expérience Apollo sera non négligeable. La clé sera un savant mélange de reprendre les recettes du passé tout en y apportant des techniques d'aujourd'hui...

C'est vrai qu se basé sur l'EMU parais logique, mais elle a était étudier pour évolué dans le vide spatial, pas pour marché sur un autre corps céleste. il faudra vérifier que la marche est facile, qu'il est possible de se relevé , que le centre de gravité est bien placé. J'aurais plus pensé a une scaphandre monobloc a entré par le sac comme orlan ou comme des concept récent on était testé par la nasa il y a quelque semaine.

Pour la contre-pression mécanique (biosuit) c'est vrai que sur le papier c'est parfait. plus léger, peu encombrant, nécessitant moins de force physique , et surtout suppriment le temps de désoxygénation. Avec tout ces avantages on peut se demandait pourquoi n'est elle pas en service? les ingénieurs de la NASA ne sont pas des abruties, si on leur en fournissais, il l'utiliserait. et les équipes de MIT ne sont pas non plus débile, s'il travail dessus depuis des décennie et qu'il n'ont rien d'exploitable, c'est pas pour rien. ce n'est pas un simple combinaison de plongé, il faut des système élastique extrêmement efficace pour crée 1 bar uniformément sur le corps, or c'est élastique s’oppose a un mouvement la force pour faire se mouvement serait trop fatigante. comme a chaque fois il y a des concept (les fameuses ligne de non extension) mais c'est pas au point. de plus , c'est bien beau une combi qui marche bien, mais encore faut-il pouvoir l'enfilé et la aussi ça bloque. on parle de matériau a mémoire de forme, mais la aussi il reste encore du boulot. reste aussi le problème d’évacuation de la transpiration, régulation thermique, respiration de la peau....
Je ne dit pas que c'est désespéré, bien au contraire , j'ai plein d'idée (moule a gaufre, eau superficielle,support vie regeneratif.....) et beaucoup de gens bien plus intelligent en on encore plus donc sa finira par marché. mais pour 2024 sa vas être court et je vois pas comme une boite français peu d'un claquement de doigt réussir la ou tout le monde a échouer depuis un demi-siècle (bon après il faut bien essayer et si une entreprise se lance la dedans, j'ai un CV tout chaud a leur transmettre  :megalol:)

Je verrais la combinaison française de couleur jaune. :iout:

wettnic a écrit:Je verrais la combinaison française de couleur jaune. :iout:

Tu peux :D

Bon, j'ai des contre-arguments pour quasiment tous tes points, Phénix :megalol: , mais en écrivant je me suis rendu compte d'une chose.
Sur Internet, la documentation est presque exclusivement anglo-saxonne. Et c'est pénible (pas pour la lecture, hein, mais pour le côté "monoculture", monde vu par une seule lorgnette, tout ça)
Je lance donc un appel aux vénérables (et forts renseignés) membres du forum : avez-vous connaissance de recherches entreprises dans le domaine des combinaisons à contre-pression mécanique en France ? Quelqu'un a-t-il essayé de produire des combinaisons de ce type ? Je crois que la COMEX a testé quelques prototypes en méditerranée il y a quelques années, mais il s'agissait de combinaisons classiques, lourdes, solides, des scaphandres sur le modèle américain.
Y-a-t-il carrément un bureau d'études spécialisé dans le domaine ?
Si je devais rassembler une "dream team" de chercheurs français pour concevoir ma combinaison du futur, dans quelles boîtes ou universités faudrait-il piocher ?
Merci d'avance !
P.S. Oui je suis conscient que pour bien faire, il faudrait aussi recruter en plus quelques ingénieurs pas forcément très "académiques", plus "hands-on", quoi, mais ayant une forte capacité d'innovation. Et là paradoxalement, c'est moins dur à trouver. On pense par exemple au gars qui a créé sa planche volante dans le sud. Je ne doute pas que lorsqu'il a dit "J'veux faire un overboard. Mais un vrai. Avec des réacteurs, et tout, et tout.", ses copains l'ont regardé en rigolant et en disant un truc du genre, "ça va pas se faire en un claquement de doigt". Après tout, "tout le monde" avait essayé "depuis des dizaines d'années", ça pouvait PAS marcher. Oui sauf que...

Les seules choses qui ne fonctionneront jamais, sont celles qu'on ne conçoit pas .

En france, on a les moyens (regarder les fonds disponibles pour ND en 48h... juste trouver le, ou les gars....)

Je ne suis pas certains que des combi prévu pour l'apesanteur soient idéal pour de la pesanteur, mais peut etre que ce sera une réutilisation d'une grosse partie uniquement, pas de l'intégrale d'un EMU.
Pour le délai de 2024, je ne me fais pas de soucis, les délais de ce type de grand programme ne sont jamais tenu et il y aura surement 2 à 4 ans de retard, ils auront le temps de perfectionner leur combi lunaire

Les délais ne sont jamais tenus.... Sauf qu'il y a des exceptions, et pas des moindres : Apollo ! Certes au prix de quelques accélérations audacieuses (Apollo 4 avec tous ses étages, Apollo 8 vers la Lune d'emblée) mais alors que les causes potentielles de retard étaient nombreuses, à commencer le drame d'Apollo 1 et les révisions qu'il a entraînées.

Les Américains attendent des lanceurs américains fiables et le LOP-G... non ?

Un petit "up" pour être sûr, je précise une dernière fois, si vous avez des infos sur un programme français (ou européen) pour construire des combinaisons à pression mécanique (par opposition aux scaphandres pressurisés), je suis preneur.
De mon côté, j'ai fait un tour rapide sur le net pour les projets américains, je prépare un post à ce sujet bientôt dans ce même fil de discussion. (il sera un peu long, navré)
Hasard du calendrier (?), l'ESA a sorti tout récemment une photo de son simulateur d'atmosphère martienne au Danemark !

Et il y a du volume, apparemment...

:hot: :hot: :hot: :hot:

Alors, résumé de mes investigations des derniers jours, à lire avec le sourire et un brin de recul, bien sûr.  (pardon pour la longueur, ce message s'est involontairement PierredeSednarisé, TLDR en langage accessible pour les gens très fatigués à la fin)


Non seulement les combinaisons à contre-pression mécanique sont un concept viable, mais il a déjà été exécuté avec succès. Et plusieurs fois, en plus. Je synthétise ici deux conférences de Dava Newman, la spécialiste du MIT qui bosse sur la Biosuit (avatar moderne de ce concept), ainsi que la page Wikipédia et deux ou trois articles lus à travers le net.


1-L'étoffe des héros

Les premiers à tester la choses ont été les militaires américains... durant les années 50 (dans le cadre de Dynasoar). Avec succès, et cela en utilisant des matériaux relativement basiques.


2-La guerre Froide

Ensuite il y eut une phase de test à la NASA, durant la fin des années 60 et au début des années 70. Même succès. Dava explique au cours de ses conférences pourquoi le concept n'a pas pris : impossible d'enfiler la combinaison tout seul ! Elle montre même un film où deux types essaient (difficilement) de faire entrer un troisième dans un genre de tenue d'homme-grenouille... :eeks:

Et depuis, plus rien...


3-Dava in da house ! :hot:

...c'est à dire plus rien, à l'exception notable de Dava et ses étudiants sur le projet Biosuit. Et ces universitaires semblent avoir accompli un énorme travail dans le domaine de la "mesure" : angles, distances, forces, étirement de surfaces, trajectoires 3D, tout ce qui pouvait être quantifié l'a été, jusqu'au niveau de la physiologie de la peau. Et ils ont aussi prolongé des travaux (antérieurs) sur les lignes de non-extension mentionnées plus haut. Tout ça pour aboutir au "design Spiderman" que l'on connaît (l'expression est de Dava ou ses étudiants, je ne sais plus).


4-Du coup on en est où, narrateur ? ;)

... Hé bien, je dirais que mon idée de départ (créer une boîte française qui fabrique des combis à pression méca) est encore plus valide que je ne le pensais. Toute la science possible et imaginable a été réalisée par Dava et ses équipes (merci à eux, au passage, ça représente un boulot de Titan qui a demandé beaucoup d'ingéniosité, et une opiniâtreté méritoire), le seul truc sur lequel ils semblent incapables d'avancer, c'est précisément la réalisation d'un prototype complet et définitif. Ils ne semblent pas avoir vraiment de deadline (en tout cas je n'en ai pas vu mention), ni même d'objectifs de résultats, du coup le truc traîne, s'étend en longueur (bien loin de moi l'idée de leur jeter la pierre). Autre chose : le projet semble être un cas typique de "sur-ingénierie à l'américaine", je dis typique parce que c'est la norme à la NASA, dixit ce bon vieux Patrick Baudry et son anecdote de l'aspirateur russe (cherchez, vous allez sourire). Et ça cause de "tourniquets" à base de nitinol, et de "percées" en terme de géométrie alors qu'un moteur brushless extra-plat et un mécanisme de crémaillère tous bêtes feraient rigoureusement le même boulot (avec en plus un méga cliquetis à la Ironman - clicliclicliclic - quand la combi se configure, "cool factor" garanti)

Le nitinol, c'est bien chouette, c'est pas la question, mais nous on veut un scaphandre opérationnel, et fissa ! :megalol:

Et c'est comme ça pour plein d'aspects, apparemment : ils ont l'air vraiment englués dans une phase "design". Ou alors ce n'est qu'une impression, mais alors du genre tenace...

On notera aussi que Dava vient d'être nommée, il y a peu, à un poste à responsabilité à la NASA, ce qui fera bien avancer son projet (...diront certains heuuuuu... "optimistes" ?), et qui de mon point de vue nous offre au contraire une plage temporelle supplémentaire.


5-Conclusion ?

On peut les battre ! Pas parce qu'on est meilleurs techniquement, ou même intellectuellement, mais parce que l'objectif serait dès le départ, de produire un scaphandre u-ti-li-sable. Et aussi parce que scientifiquement, et techniquement, tout est réalisable, de A à Z, et on doit même pouvoir récupérer leur expérience sans trop de soucis (je doute que des données biométriques soient classées top secret). Dans 5 ans, je suis prêt à parier que la Biosuit sera encore un prototype, les blessures des astronautes se multiplieront, les "nouvelles" combinaisons américaines seront à bout de souffle, rongées par la poussière lunaire qui est TRÈS abrasive, et le stock de combis diminuera vitesse grand V. Les américains seront obligés de relancer la fabrication de combinaisons à grands coups de milliards. Sauf si, par chance...

Comme je le disais plus haut, l'ESA vient de publier une photo de l'installation de simulation d'atmosphère martienne, une cuve située aux Pays-Bas. Non seulement on a toutes les compétences, mais en plus on a le matos. Et au fait, on attend quoi exactement ? Se faire doubler par les japonais ?

Bon je vous laisse, j'ai rendez-vous avec ma machine à coudre, mon tricotin, un rouleau de kevlar et 300m² d'élastomère.

TLDR (et langage simplifié, comme Wikipédia) : "ça marchera, l'essentiel du boulot de recherche est déjà fait, ce n'est même plus vraiment une percée, le tout est d'acheter une machine à coudre, 4 ou 5000 arduinos, 30km de shaterton, un transpalette, 5 tonnes de batteries, et de payer un salaire décent à une vingtaine de nerds du genre grave-motivés, le tout pendant 5 ans. Puis d'envoyer la production, de s'assoir et d'encaisser les milliards. Voici un cigare offert, un verre de whisky pour patienter, et bonne chance, Jim."

ShiftRegister a écrit:(pardon pour la longueur, ce message s'est involontairement PierredeSednarisé, TLDR en langage accessible pour les gens très fatigués à la fin)

:megalol:

ShiftRegister a écrit:TLDR (et langage simplifié, comme Wikipédia) : "ça marchera, l'essentiel du boulot de recherche est déjà fait, ce n'est même plus vraiment une percée, le tout est d'acheter une machine à coudre, 4 ou 5000 arduinos, 30km de shaterton, un transpalette, 5 tonnes de batteries, et de payer un salaire décent à une vingtaine de nerds du genre grave-motivés, le tout pendant 5 ans. Puis d'envoyer la production, de s'assoir et d'encaisser les milliards. Voici un cigare offert, un verre de whisky pour patienter, et bonne chance, Jim."

Bon, tu as l'air motivé, c'est le moment de lancer ta startup !

Crois-moi mon cher Thierz, ce n'est pas l'envie qui m'en manque !
Mais une chose à la fois, veux-tu, je me lance déjà dans un autre domaine, au cas où tu l'aurais oublié, la SF en logiciel... :cheers:
Avec un succès bien maigre pour le moment, certes, mais je suis justement en train de te préparer une réponse dans le fil associé.

Tu connais le dicton, "comment devenir millionnaire ? - il faut déjà être milliardaire et investir dans le spatial" ;-)
Mais je ne sais pas si l'édition est mieux lotie. :megalol:

Un excellent article de The Space Review (en anglais, donc, sorry) : Have Moonsuit, will travel

TLDR en français simplifié :
"La poussière lunaire se glisse partout, ça a flanqué la frousse aux astronautes et aux ingénieurs durant Apollo, usure horrible des joints en quelques heures d'utilisation, etc... Et on a besoin de gants corrects, sinon, on ne pourra rien faire. La NASA travaille là-dessus (à sa façon, par épisodes) depuis une trentaine d'années, et une part majeure de l'expérience a été perdue depuis les années 60. Conclusion : la première femme sur la Lune aura probablement un problème pour faire un dab sur Insta."

Le problème de la régolite n’est pas seulement pour la combinaison (déchirure de fibre, blocage des roulements, rayure de la vitre) mais aussi pour l’habitat. Pour cela , les LEM d’apollo sont des mauvais exemple (pas le choix a l’époque, car sans sas, les astronautes devait entré avec le combinaison souiller dans la cabine. En plus des problème pour la santé (je n’ai pas suffisamment de connaissance médical pour en parler), la régolite poussé par la ventilation peut a la longue abimé les parois et rayé le verre. Mais les endroits le plus critique sont évidemment les endroit ou la circulation d’air est forcé comme le circuit de ventilation principal (usure des ventilateur, de leur roulement et des filtre, détérioration des capteur) mais aussi tous les circuit de ventilation des rack informatiques quoi pourrais permettre a la régolite de dénuder de petit fil, gratter des composant ou de s’introduire dans la connectique.
 
Il y a ds moyen de se simplifier la vie notamment avec des combinaison moins adhérentes ou des système d’aspiration (aerien ou magnetique) pour nettoyer la combinaison. Après le mieux est de disposé d’un sas et d’une aire de stockage des combinaisons ayant une ventilation étudier pour (renforcé et coupé hors utilisation) et du minimum de système informatique. Mais cela fait du volume mort donc lourd.
Une autre solution souvent étudier est une combinaison a entré par le sac (type orlan) attaché par le dos à l’habitat. Ainsi la combinaison (et la régolite) reste à l’extérieur. Mais cela complique la maintenance de la combinaison vu qu’elle reste à l’extérieur (pas d’aspiration aérien, pas de produit de nettoyage, manipulation plus complexe) mais le gros des problèmes technique (support vie) sont dans le sac et peuvent être réparé de l’intérieur de l’habitat.

phenix a écrit:Le problème de la régolite n’est pas seulement pour la combinaison

Régolithe ou Régolite (les deux variantes sont acceptées) est un nom masculin.

Et ne pas oublier parmi les dangers, les risques pour la peau et pour les bronches des occupants du module d'habitation. Il y a bien sûr des filtres .... mais leur efficacité ne couvre peut-être pas toutes les micro-particules de l'air pulsé par la ventilation. Ou alors il faut les changer à une fréquence probablement élevée (et prévoir de la réserve de filtres neufs si le séjour et les sorties se prolongent).

Questions :

• - si deux marcheurs lunaires pénètrent (à leur retour) en combinaison dans le sas quelle peut être la durée pour que le dépoussiérage ait lieu et que l'intérieur du sas souillé soit nettoyé (chasse avec un gaz vers l'extérieur ?) puis rempli avec une atmosphère respirable "propre" ?
  
• - la solution de laisser les combinaisons dehors (la liaison avec le sas se fait alors avec la partie arrière de leur combinaison) avait été envisagé notamment pour un véhicule d'exploration martien (MER) mais qui peut devenir un LER (Lunar Exploration Rover).
  
  
  
  
  
  Ce système permet de "rentrer" plus rapidement et ainsi accessoirement de se mettre à l'abri des rayonnements qu'il vaut mieux ne pas cumuler trop longtemps
  
  Une telle solution pourrait-elle être fiable et durable pour un accès directement au module d'habitation du LEM ? Il faut en effet vérifier minutieusement l'état des zones critiques (coutures, joints etc ... ) avant de pouvoir s'en revêtir à nouveau pour une nouvelle sortie, ce n'est pas forcément évident  ?
  

Ouais nan c'est bien sympa le coup du sas dans le dos, mais ça ne fait que translater le problème dans un endroit encore plus dangereux : l'extérieur.
Au moindre problème de joint, c'est la cata.
Une porte de sas qui bloque, ça se démonte, ça se maintient même en position à la mano le temps que la pression grimpe, mais un gros souci d'écoutille arrière sur un de ces scaphandres (les joints, ça s'encrasse), bah ça ne pardonne pas. Aucun moyen de rentrer.
Concernant la poussière et la ventilation, j'ai bon espoir que nos experts en lasers nous proposent des solutions à base de traitement du signal (enfin, de modulation du faisceau). On pourrait imaginer par exemple un outil comme un scanner à code-barres ou un de ces fameux lasers anti-rouille, mais qui émet des ondes calibrées pour fondre superficiellement (ou ioniser partiellement) les micro-particules d'une certaine taille, et rendre ainsi leur extraction plus aisée. Le même dispositif, adapté dans une conduite, permettrait probablement de purifier un volume d'air.
Sans ça, il reste des méthodes alternatives. Tous les filtres mécaniques ne sont pas forcément des consommables, déjà. :D

Pour les gaz respirables une tour de lavage de gaz ferait l'affaire, ça peut être relativement petit et c'est très efficace.
Le principe est simple, des plateaux sur lesquels un liquide s'écoule du haut vers le bas et le gaz lui remonte en "barbotant" dans le liquide.

Nouvel article de Nasa.gov qui explique en gros que la NASA conçoit et développe actuellement un nouveau système de combinaison spatiale, appelé Exploration Extravehicular Mobility Unit ou xEMU, destiné à être utilisé lors des missions Artemis sur la Lune mais aussi pouvant être adapté à d'autres destinations proches ou lointaines.

Dans une demande de renseignements (RFI - request for information) publiée le 4 octobre 2019, la NASA sollicite un retour d'informations de l'industrie afin d'affiner et de développer la stratégie d'acquisition de la production et des services destinés aux combinaisons spatiales lunaires afin de permettre une cadence constante des missions Artemis au cours de la prochaine décennie et au-delà.

L’agence se dit disposée à construire et à certifier les premières combinaisons spatiales devant permettre de réaliser une démonstration de vol spatial sur l'ISS en 2023 et le premier voyage à la surface lunaire en 2024 (Artemis III).

Après Artemis III, la NASA prévoit de transférer la responsabilité de la production, de l'assemblage, des essais, de la maintenance d'un parc de combinaisons de vols et d'entraînements ainsi que du matériel associé, à l'industrie américaine.

la NASA, avec le soutien de l'industrie et du monde universitaire, a conçu et développé de nouvelles technologies et de nouveaux systèmes afin de prendre en charge une architecture de combinaison spatiale flexible permettant la réalisation de missions vers de multiples destinations. La xEMU peut être utilisée lors de sorties dans l'espace qui peuvent varier en fonction de la poussière, des conditions thermiques, des exigences opérationnelles telles que la marche, la conduite de rovers, la collecte d'échantillons ou la gravité voire pour des EVA pour l'ISS ou le Gateway.

Les futures missions sur Mars pourront s'appuyer sur ces technologies de combinaison avec des mises à niveau supplémentaires pour une utilisation dans l'atmosphère martienne et une gravité supérieure.

Les améliorations attendues sont un bas de torse très mobile pour marcher et se mettre à genoux, un système de support de vie évolutif qui permettra aux composants d'être échangés à mesure que les technologies évoluent ou que les paramètres de mission changent sans qu'il soit nécessaire de redéfinir la combinaison. De plus, le système de support-vie intégrera de nombreuses innovations technologiques pour améliorer la fiabilité, la sécurité et les performances globales.

"Terminé les Jeannot-lapin sautillants comme lors des missions Apollo ! Des roulements et de nouveaux éléments souples ont été ajoutés pour aider le marcheur à se déplacer en douceur." (Marshall Smith).

Les améliorations attendues sont .../cut/..... un système de support de vie évolutif qui permettra aux composants d'être échangés à mesure que les technologies évoluent ou que les paramètres de mission changent sans qu'il soit nécessaire de redéfinir la combinaison.

Un système universel utilisable pour se mouvoir au sol, en EVA, conduire des rovers, et exécuter toutes tâches plus complexes (assembler des unités ISRU, piloter des drones, commander des robots divers, etc ....) c'est à priori attractif (comme le couteau suisse ), en plus, si c'est évolutif par simple "échange" de parties par des systèmes plus évolués .... on friserait le Graal.
J'ai quand même un certain scepticisme .... surtout si la maintenance, la mise à niveau doivent se faire sur le site d'utilisation. Pour l'ISS, le Gateway, la Lune on peut compter sur des livraisons par cargo depuis la Terre. Mais plus loin ???? Par les cargos (plus rares) on livrera directement la version améliorée prête à l'utilisation*.


* je précise que j'envisage cela pour un avenir relativement proche. Les colonies auto-suffisantes de l'avenir plus lointain .... on a encore un peu de temps. :sage:

Conférence de presse de la NASA mardi 15 au sujet des combinaisons lunaires du programme Artemis.

On notera au passage sur l'image la "grande échelle" qui rappellent les projets direct ascent du temps d'Apollo (comme cette étude Martin). Je pense qu'ils vont prévoir une corde de sécurité !

Et une ceinture de sécurité car certes l'attraction (g) est faible, mais on ne peut pas risquer une déchirure du scaphandre !