Fusées Jupiter contre Ares, l'architecture alternative 'DIRECT'

Argyre a écrit:Je ne suis pas expert, bien sûr, mais il me semble qu'une étude approfondie mériterait d'être faite concernant l'impact du nombre d'astronautes sur tous les systèmes.

J'ose espérer que la NASA a effectuer une telle étude ;) . Sinon, un lanceur plus petit de type Jupiter, nécessiterait un nombre de lancement plus important et donc une augmentation des coûts, sans parler du risque d'accident qui augmenterais également, non ?

Il me semble que ce qui a coûté très cher à la NASA, ce fut l'orbiter et les SSME, pas tellement les SRBs ni les ET et donc le concept Jupiter peut effectivement être moins cher et permettre de transporter autant d'astronautes que l'orbiter.

La capsule Apollo a été conçue pour 3 astronautes mais pour Skylab, une capsule à 5 places a été envisagée (et quand on voit les dessins, 6 places auraient pu aussi être imaginées).

Raoul a écrit:La capsule Apollo a été conçue pour 3 astronautes mais pour Skylab, une capsule à 5 places a été envisagée (et quand on voit les dessins, 6 places auraient pu aussi être imaginées).

Et la Lune a toujours été explorée à 2.
Ce qui démontre bien que le nombre d'astronautes est une variable dont les contraintes sont relativement faibles. Dans les programmes de satisfaction de contraintes, les variables les moins contraintes sont logiquement fixées en dernier. Pour autant que je sâche, ça n'a pas été le cas dans les études de la NASA pour définir le programme constellation (NASA ESAS final report).

Si l'Europe devait se mettre au spatial habité, il serait intéressant d'envisager de prendre le contre-pied de la NASA avec un équipage de 2 ou 3 astronautes, y compris pour les voyages vers Mars. Ca serait sans doute l'option la plus simple à mettre en oeuvre, donc la plus rapide à réaliser et aussi la moins onéreuse. Et en plus, stratégiquement, il vaut mieux se placer sur une autre option que les Américains, histoire de ne pas faire de doublon inutile.

A+,
Argyre

Goro a écrit:Sinon, un lanceur plus petit de type Jupiter, nécessiterait un nombre de lancement plus important et donc une augmentation des coûts, sans parler du risque d'accident qui augmenterais également, non ?

La capacité de la Jupiter 232 serait d'environ 110 tonnes contre 150 pour l'Ares V, donc on reste environ dans le même ordre de grandeur (et bien au dessus de ce qui se fait actuellement).
Concernant le nombre de lancement, ça dépend car la Jupiter 232 "serait" qualifiée vol humain, donc il faudrait une certaine masse à satelliser pour que le nombre de lancement d'Ares I + V soit inférieur au nombre de lancement de Jupiter 232. Voir le graph tiré de leur présentation.
Concernant le coût, la Jupiter est censé être bien moins cher, donc cet élément est à prendre en compte pour un lanceur de CU un peu inférieure.

Il ne faut pas oublier que la version "crew" de la Jupiter emporte outre l'équipage, du fret.
Son surplus de puissance (par rapport à une Ares 1) est donc rentabilisée et atténue l'écart de coût.
Sur les comparatifs ci-dessus, pour les missions lunaires cet atout amène a finalement obtenir un payload total plus important que dans le concept Ares.

montmein69 a écrit:
Son surplus de puissance (par rapport à une Ares 1) est donc rentabilisée et atténue l'écart de coût.
Sur les comparatifs ci-dessus, pour les missions lunaires cet atout amène a finalement obtenir un payload total plus important que dans le concept Ares.

Sauf que:

Avec Arès, la totalité de la charge utile est obtenue avec 1 lancement d'Arès 1 er 1 d'Arès 5
Avec Direct, il faut 2 lancements de Jupiter 232

Or, Jupiter 232 est de la même classe qu'Arès 5. Il est normal que la CU soit plus élevée. Par contre, il faut une grosse différence de coût entre Arès 5 et Jupiter 232 pour atténuer celle qui ne manquerait pas d'exister entre Arès 1 et Jupiter 232. C'est pas du tout gagné en terme de coût total.

Pour mémoire, un rapport du GAO donnait pour un lancement d'Arès 5 le même ordre de grandeur que la navette (je n'arrive pas à remettre la main dessus). Quel serait celui d'une Jupiter?

Cordialement

Lunarjojo a écrit:
Sauf que:

Avec Arès, la totalité de la charge utile est obtenue avec 1 lancement d'Arès 1 er 1 d'Arès 5
Avec Direct, il faut 2 lancements de Jupiter 232

Or, Jupiter 232 est de la même classe qu'Arès 5. Il est normal que la CU soit plus élevée. Par contre, il faut une grosse différence de coût entre Arès 5 et Jupiter 232 pour atténuer celle qui ne manquerait pas d'exister entre Arès 1 et Jupiter 232. C'est pas du tout gagné en terme de coût total.

C'est effectivement l'équation dont on n'a pas la solution, sinon le verdict sans concession de la NASA , mais dont on peut s'interroger sur l'impartialité.
L'équipe DIRECT argumente sur :
- le coût de développement bien moindre (réutilisation réelle d'éléments du système navette déjà qualifiés et dont les chaines de production n'auront pas besoin d'être changées, ainsi que les problèmes annexes qui viennent se greffer genre crawler et son chemin de roulement etc ...)
- un "gap" réduit (donc moins d'achats de vols aux russes)
- et ce que tu soulignes un vol combiné de (2 Jupiter 232) qui s'il coûtait plus cher (à vérifier quand même) permet un gain en terme de fret comparé à (Ares1 + Ares V) ce qui pour les expéditions Lune est appréciable. En effet si ce fret était vraiment nécessaire (qui en doute vu l'ambition du programme) ... il faudrait une Ares V fret supplémentaire en vol direct Lune pour l'acheminer.

Mais bien sûr cela aurait mérité une étude comparative approfondie, avant de vendre le système Ares ... puis de pleurer que c'est pas ce qu'on avait prévu (il faut plus de ceci et plus de cela) et de demander de la rallonge financière non-stop en se lamentant sur le leadership américain mangé par les russes, les chinois, les .....

Pour mémoire, un rapport du GAO donnait pour un lancement d'Arès 5 le même ordre de grandeur que la navette (je n'arrive pas à remettre la main dessus).

S'il date de plus de 15 jours ... il est obsolète ... il faut rajouter quelques millions de $ à chaque jour qui passe
:megalol:

montmein69 a écrit:
- et ce que tu soulignes un vol combiné de (2 Jupiter 232) qui s'il coûtait plus cher (à vérifier quand même) permet un gain en terme de fret comparé à (Ares1 + Ares V) ce qui pour les expéditions Lune est appréciable. En effet si ce fret était vraiment nécessaire (qui en doute vu l'ambition du programme) ... il faudrait une Ares V fret supplémentaire en vol direct Lune pour l'acheminer.

Ceci peut apparaître exact, mais il faut raisonner autrement: quel est, dans le cas d'une installation permanente lunaire, le paramètre à prendre en compte? C'est celui de la masse totale utile délivrée sur le sol lunaire en un seul vol par un lancement type cargo. Arès 5 environ 20 tonnes. Jupiter 232 dans les 12 tonnes. Un module complet (d'habitation, de recherche, etc.), si on se réfère à l'ISS, tourne autour de 20 tonnes. Avec une Jupiter, il faut l'envoyer en 2 fois, ce qui alourdira le coût du module (il faut prévoir l'assemblage, les raccordements, etc.) En contre partie, la masse totale amenée par 2 Jupiter est supérieure à celle d'une Arès.

L'autre souci est que Jupiter 2 devant aussi emmener des astronautes, elle devra être "man rated". Dans le programme Arès, seule Arès1 porte une capsule habitée. Les coûts risquent de s'en ressentir.

S'il date de plus de 15 jours ... il est obsolète ... il faut rajouter quelques millions de $ à chaque jour qui passe

Il date de 2006!!! :affraid:

Cordialement

Lunarjojo a écrit: Un module complet (d'habitation, de recherche, etc.), si on se réfère à l'ISS, tourne autour de 20 tonnes. Avec une Jupiter, il faut l'envoyer en 2 fois, ce qui alourdira le coût du module (il faut prévoir l'assemblage, les raccordements, etc.) En contre partie, la masse totale amenée par 2 Jupiter est supérieure à celle d'une Arès.

L'autre souci est que Jupiter 2 devant aussi emmener des astronautes, elle devra être "man rated". Dans le programme Arès, seule Arès1 porte une capsule habitée. Les coûts risquent de s'en ressentir.

Je me demande si ne pas configurer une fusée pour l'homme alors que cette fusée fait partie du même programme habité, est une si bonne idée..... :scratch:
La dernière mission d'une Saturne 5 a placé, sans astronautes, le Skylab en orbite. Au lancement, le revêtement thermique a failli tout compromettre. Cette Saturne était-elle (même sans le LES) "not man rated"?

Il me semble qu'Ares 5 devrait aussi être man rated, même sans équipage à bord.

Lunarjojo a écrit:
Ceci peut apparaître exact, mais il faut raisonner autrement: quel est, dans le cas d'une installation permanente lunaire, le paramètre à prendre en compte? C'est celui de la masse totale utile délivrée sur le sol lunaire en un seul vol par un lancement type cargo. Arès 5 environ 20 tonnes. Jupiter 232 dans les 12 tonnes. Un module complet (d'habitation, de recherche, etc.), si on se réfère à l'ISS, tourne autour de 20 tonnes. Avec une Jupiter, il faut l'envoyer en 2 fois, ce qui alourdira le coût du module (il faut prévoir l'assemblage, les raccordements, etc.)

Remarque judicieuse. Mais on peut se demander aussi si la masse des modules destinés à un séjour prolongé auront la même masse que ceux (type ISS) satellisés en LEO et prévus pour y demeurer de 10 à 15 ans.
D'autant qu'il est envisagé d' enterrer certains modules pour créer une partie de la protection anti-rayonnement avec une bonne couche de régolithe. On peut aussi imaginer que d'ici le véritable lancement du programme base permanente, les techniques de construction, les matériaux utilisés auront évolués. Déjà que certains parlent d'utiliser des modules gonflables pour une partie de l'installation ...

Lunarjojo a écrit:Or, Jupiter 232 est de la même classe qu'Arès 5. Il est normal que la CU soit plus élevée. Par contre, il faut une grosse différence de coût entre Arès 5 et Jupiter 232 pour atténuer celle qui ne manquerait pas d'exister entre Arès 1 et Jupiter 232. C'est pas du tout gagné en terme de coût total.

La Jupiter 232 ne sera pas beaucoup plus cher que Ares I (voire moins cher ?). Pourquoi ? Parce que Ares I c'est un nouveau premier étage, un nouveau second étage, un nouveau moteur, tous ces coûts fixes sont à ajouter aux coûts variables pour un lancement.
Voici deux graph plus bas présentant les coûts de développement comparés, et le nombre de missions réalisables en fonction de la somme.

Lunarjojo a écrit:Ceci peut apparaître exact, mais il faut raisonner autrement: quel est, dans le cas d'une installation permanente lunaire, le paramètre à prendre en compte? C'est celui de la masse totale utile délivrée sur le sol lunaire en un seul vol par un lancement type cargo. Arès 5 environ 20 tonnes. Jupiter 232 dans les 12 tonnes. Un module complet (d'habitation, de recherche, etc.), si on se réfère à l'ISS, tourne autour de 20 tonnes. Avec une Jupiter, il faut l'envoyer en 2 fois, ce qui alourdira le coût du module (il faut prévoir l'assemblage, les raccordements, etc.)

L'assemblage sur la surface serait dans le cas où on enverrait les modules en deux parties.
Or l'architecture présentée parle plutôt d'envoyer un "ensemble complet" (cargo, stack Orion+Altair) avec une Jupiter en orbite basse, et l'EDS avec une autre.
De plus, avec un unique lancement, un cargo de 14 tonnes (contre 20 tonnes pour Ares V) reste quand même honorable.

En ces temps de transition, Direct fait opportunément la couverture de Popular Mechanics :

"Renegade engineers" .... on a toujours le sens de la mesure dans la presse

Un article (différent de l'article presse) sur le site de Popular Mechanics : http://www.popularmechanics.com/science/air_space/4298615.html

Les tenants de la solution Jupiter ont été reçu au QG de la NASA à Washington par l'équipe de transition d'Obama. Cette dernière ne donne pas d'avis pour le moment.

Ce comparatif journalistique a le mérite de bien montrer à la fois les enjeux (les spécifications qu'il faudra remplir) et les deux types de solution proposées avec les "points chauds" sur lesquels il ne faut pas se tromper.

La NASA de Griffin avait déclaré avoir étudié ces solutions alternatives et les avoir "recalées".
Il faudra étudier ces rapports et éventuellement refaire des "simulations" plus approfondies pour avoir un avis argumenté.

Les tenants de Direct ... ont une petite chance de voir leur projet au moins évalué de façon complète et sans à priori.

Après ... d'autres enjeux viendront se greffer sur la "faisabilité technique" ... Wait and see (mais si des changements devaient être décidés .. les délais seraient courts) et il est probable qu'un potentiel nominé au poste de direction ... voudra un peu savoir où il met les pieds, quelle sera sa "feuille de route" et avec quels moyens ....
Il faut une sacré carrure pour endosser cette charge.

Je suppose que les experts techniques de la nasa ont déjà passés en revu toutes les solutions, avant de faire un choix,
Griffin a retenu ce qui lui semblait être la meilleure des solutions proposées, compte tenu du budget qu'il disposait.

Ces problèmes vont revenir sur la table, ainsi que le problème du financement.

zx a écrit:Je suppose que les experts techniques de la nasa ont déjà passés en revu toutes les solutions, avant de faire un choix,
Griffin a retenu ce qui lui semblait être la meilleure des solutions proposées

Quand on lit ceci :

The article quotes supporters of Jupiter Direct, including current NASA engineers who refused to be identified because they feared retribution from NASA brass.

on se dit que le qualificatif de "renegade engineers" a du courir dans les hauts niveaux hierarchiques de la NASA ... et qu'il est peu probable qu'ils aient pu défendre leur projet.

AMHA le choix de la solution Ares1/Ares 5 a été fait très rapidement après un bon lobbying des sociétés les plus impliquées dans les marchés. Après "roule ma poule" ... et no future pour les "renegades" dans le managing de Griffin.

C'est pourquoi je disais :

Les tenants de Direct ... ont une petite chance de voir leur projet au moins évalué de façon complète et sans à priori.

montmein69 a écrit: AMHA le choix de la solution Ares1/Ares 5 a été fait très rapidement après un bon lobbying des sociétés les plus impliquées dans les marchés. Après "roule ma poule" ... et no future pour les "renegades" dans le managing de Griffin.

Je ne comprend pas une chose : les sociétés qui ont peut-être fait pression pour que le couple Ares I/Ares V soit choisi, sont les mêmes qui de toute façon aurait été impliquées dans les projets Jupiter 120/232 non ? Je pense notamment à Lockheed qui fabrique le réservoir extérieur, ATK pour les SRB et Pratt & Whitney Rocketdyne pour les moteurs RS-68 .

Il y a un paradoxe typique de nos sociétés capitalistes: plus un projet est couteux, plus il va être soutenu par l'industrie et plus il a de chances d'être accepté ! La rationalisation n'est pas toujours celle qu'on imagine.
Il est normal qu'une version "light" ne soit pas vraiment mise en avant, à part le contribuable et le calendrier, ça n'arrange personne...

Bôf ! Si on a un bon système, sûr et fiable pas trop cher et qui en plus peut apporter des éléments additionnels non seulement à l'ISS mais aussi au retour sur la Lune...il y a moyen pour l'industrie de faire du gras ! Pas au niveau du développement du véhicule, mais au niveau de la science qu'on peut faire là-haut !!!

La science n'intéresse pas les industriels, ils ne sont pas là pour ça. La science intéresse les scientifiques, et les moyens d'étudier la science peut intéresser les industriels. Et il y a clairement plus à gagner à faire un gros programme pour aller sur la Lune, qu'à aller sur la Lune rapidement et pour pas cher, pour au final avoir fait bosser moins d'ingénieurs dans la même période de temps.

Attention, je ne dis pas que les industriels sabotent le programme Orion, bien au contraire ! Mais ils orientent simplement les choix vers ce qui les intéresse le plus, tout simplement...

Il était assez clairement prévisible dès le début que l'argument phare de la réutilisation de morceaux du système navette (déjà qualifiés, pas trop cher à adapter) était biaisée pour faire accepter le concept.
Mais les entreprises guignant sur le marché espéraient qu'il allait y avoir suffisamment de différences pour que des études (longues, coûteuses) soient nécessaires et aussi de nouvelles installations de fabrication devraient remplacer les existantes.
Il y avait donc la perspective d'un "robinet de subventions" qui allait s'ouvrir.
Bien sûr sans savoir de quelle importance, mais une fois décidé ... la NASA allait devoir payer pour que le système soit opérationnel.
Ainsi le booster 4,5 segments (ou 5 ?) dont on n'a pas beaucoup de nouvelles il faut bien le dire, a amené ATK-Thiokol à demander à plusieurs reprises des "rallonges" pour mener à bien de nouveaux essais. ces versements (pour tout de suite) puis l'assurance d'un achat régulier de ces boosters ... cela assure la vie de la société pour au minimum 20 ans.
Si la navette continue à voler ... on rajoute les boosters 4 segments de tous ces vols (sous réserve qu'il y ait du stock ou que les anciennes chaines de fabrication sont encore opérationnelles.)

Une solution Jupiter qui réutilise les anciens boosters tels quels ... qui propose un lanceur qui deviendrait opérationnel plus rapidement, c'est bien moins rémunérateur. (cela ne veut pas dire d'ailleurs que la solution Jupiter soit meilleure et qu'elle n'aurait pas à faire face à des problèmes .. mais clairement elle n'a jamais eu l'ombre d'une chance jusqu'à présent)

D'accord, donc pour résumer Jupiter c'est bien sa rapporte de l'argent, par contre Ares c'est le super pactole pour les sous-traitants :face:

En gardant quand même l'usage du conditionnel pour le concept Jupiter-Direct.
Même si les "inventeurs" sont des gens sérieux (et pour la plupart "du métier", donc compétents), un concept sur le papier aussi séduisant soit-il ... est lui aussi loin d'un système opérationnel, avec un coût de développement et un coût d'exploitation évalué assez finement.

Mais avec une évaluation sérieuse ... on le saurait. Dommage qu'elle n'ait pas été faite il y a déjà plusieurs années.
Maintenant AMHA, j'ai peur que le point de non-retour pour l'Ares 1 ait été atteint .... donc il faudra se faire au stick.

À verser dans cette discussion, mon post dans le fil sur la démission de Griffin :
Lien
où j'ai relevé que Griffin tient un raisonnement assez logique sur ses raisons d'écarter la solution Jupiter.
Il semble bien que Griffin voulait une possibilité d'évolution très élevée (tir en tandem d'Ares 5 dont une man-rated) à long terme. Le lobying n'est peut-être pas en cause, mais bien la conscience qu'un "vrai" programme lunaire d'occupation à long terme et d'exploration de Mars nécessitera l'utilisation de lanceurs sur-puissants (Ares 5) utilisés au minimum en tandem.

Henri a écrit: Le lobying n'est peut-être pas en cause,.

Le sujet fut abordé ici à propos d'Horowitz. (et ce n'était pas de l'anti-américanisme primaire mais la reprise de multiples avis sur des forums américains peu soupçonnables sur ce plan)

https://astronautique.actifforum.com/usa-f8/scott-horowitz-quittera-la-nasa-t3558.htm

Cet efficace ambassadeur des intérêts notamment d'ATK-Thiokol, est d'ailleurs toujours actuellement en première ligne pour demander que le budget augmente (prolongation des vols de navette, effort important pour réduire le gap ...).