Atterrisseur lunaire habité chinois

Bonjour

faute d'avoir trouvé un sujet dédier au programme lunaire habité chinois, j'en ouvre un .

donc le point de départ est la jolie infographie qu'a partagé tezio pour faire sa sublime maquette. 
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t20575-apres-le-lapin-le-papillon#444485


donc que peut t'on dire . la premier chose que l'ont voit c'est l’absence de compartiment pressurisé digne de se nom remplacé par deux capsules individuel, pressurisé a 0,4bar. le taikonaute ne pouvant enleve sa combinaison , la durée d'utilisation de se vehicule est d'une dizaine d'heure, donc a moins d'un aller retour rapide (juste histoire de planté un drapeau)  il ne sert uniquement de taxi entre une capsule en orbite lunaire basse et une base ou rover pressurisé en surface. la pressurisation de ces capsule a 0,4bar (donc probablement un très fort taux d’oxygène) correspond a la pression a l’intérieur d'une orlan (et donc dans les scaphandre chinois) cela permet d'annulé l'effet bibindum d'un combinaison et de réduire la fatigue et augmenter la précisons des gestes (surtout pour un atterrissage piloté).

pour l'estimation de la masse on a la chance d'avoir de précieuse information sur la propulsion. 
on a la poussé totale de 15kN  et on considérée qu'il a un rapport poussé poids au LEM appolo (15t pour 45kN) on a une masse totale de 5t (j'ai pas les donné pour comparé au LK).

on peut aussi faire des estimation sur la base des ergols. Logiquement on opte pour une propulsion hypergolique, mais il y a une chose pas claire. il est indiqué 2m3 de "fuel" or es que se fuel désigne au sens strict , 2m3 de carburant ,se qui sous entend environ 2m3 de comburant, car en hypergolique les deux on presque le même volume, qui serait probablement intégré a l’intérieur du tube centrale. sinon , cette infographie étant destiné au publique le terme fuel design plutôt ergol  il y aurais donc 1m3 de carburant et 1m3 de comburant . la densité moyen des ergols hypergolique est de 1t/m3. Donc prenons la deuxième hypothèse, il y a donc 2tonne d'ergol avec une isp d'environ 320s (top de l'hypergolique) pour un trajet orbite lunaire basse(LLO)=>surface=>LLO (en effet on de vois pas de distinction entre étage de remonté est de descente) c'est a dire environ 3,5km/s . donc si on prend la deuxième hypothèse (fuel=ergol) il y a donc environ 2,2t d'ergol se qui veut dire une masse a vide d'environ 1,1t pour une masse totale d'environ 3,3t. c'est limite, mais en réduisant la masse des scaphandre ca parait limite mais faisable . pour l'autre hypothèse (fuel= carbuant) c'est tout simplement le double, 4,4 tonne d'ergole , 2,2 a vide et 6,6 t au total se qui donne beaucoup plus (trop?) de marge. et vu qu'on est presque parfaitement symetrique a la masse obtenu en fonction de la puissance, on peut pas tranché. 

Il est possible d’amélioré cette masse a vide pour la même masse d’ergols si on utilise (comme le projet sovietique) l'etage d'injection en orbite lunaire pour commencé le freinage et ainsi diminuer les exigences en Dv demander a l'atterisseur

après pourquoi un telle système d’amarrage? les taikonautes rejoindrons leur capsules par EVA, donc ils n'ont pas besoin d'un beau docking avec tunnel pressurisé.  si c'est a usage unique , le système soviétique de harpon a usage unique parait idéal et bien plus simple qu'un androgyne comme celui présenté. on peut donc imaginé d'un amarage si propre soit necesaire pour une autre raison et pourquoi pas pour un ravitaillement orbital pour rendre atterrisseur reutilisable.

[mod]Titre modifié (ajout de "lunaire")
Wakka[/mod]

Jolie trouvaille, merci phénix.

A vrai dire, d'autant plus intéressante que le concept choisi n'a rien d'une évidence et que techniquement les choix, radicaux, qui sont fait font à contre-courant de tout ce qui a été proposé.

Le choix d'un tel vaisseau montre que dans un premier temps, les chinois visent surtout l'aspect symbolique de l'homme sur la Lune plutôt que des séjours de longue durée. Un vaisseau de 5 tonnes, c'est le minimum vital. Derrière cela il y a probablement l'idée de le lancer avec le vaisseau orbital dans un même train orbital lancé par une Longue Marche 9. On ne dispose pas de véritables informations fiables sur quel sera sa charge utile en injection trans-lunaire mais je m'attendais presque à mieux. En tout cas dans une telle configuration la mission ressemblera à quelque chose de type Apollo avec une mise en orbite basse. Je n'imagine pas cet atterrisseur aller plus haut. En tout cas on est très loin des élucubrations américaines sur comment conjuguer LOP-Gateway et atterrisseur lunaire.

La réutilisation ? Je ne pense pas que ce soit ce qu'ils visent dans un premier temps. A terme, un tel vaisseau très simple pourrait certes servir de "taxi" entre une base lunaire permanente, dans laquelle résideraient pendant plusieurs jours les taïkonautes, et l'orbite basse, mais ce ne sera pas pour tout de suite je pense. Et je n'ai pas très bien compris si cet atterrisseur est monobloc ou s'il redécolle sans ses pieds. Les moteurs ont l'air d'être les même pour la décente et la remontée.

Il y a plusieurs autres choses qui ne sont pas claires : Le graphique indique "RCS 120kN x4", or je ne vois que deux moteurs principaux RCS, un de chaque côté. Pas 4. En revanche pour répondre à ton interrogation sur le type de motorisation, je pencherai bien pour des ergols hypergoliques car lorsque l'on regarde les réservoirs, on constate qu'ils prévoient 4 gros réservoirs de taille identique ("fuel tank 500L x4) ce qui laisse supposer que carburant et comburant prennent à peu près le même volume, ce qui suggère l'emploi d'ergols hypergoliques.

En revanche, si les taïkonautes sont dans les capsules externes et que les réservoirs et les moteurs sont eux aussi à l'extérieur, je ne comprends pas très bien à quoi sert l'espace central. Une baie de stockage pour du matériel ? Mais comment y accéder avec tout ce qu'il y a de par et d'autre ?

Enfin, le système d'amarrage me laisse également dubitatif. Pourquoi vouloir faire un vrai système d'amarrage si les taïkonautes doivent passer par l'extérieur en réalisant une EVA ? Et le choix d'accéder à l'atterrisseur par une sortie, même si déjà proposé par les soviétiques avec le LK (monoplace), rajoute un temps en scaphandre non négligeable à l'aller et au retour.

Vadrouille a écrit:Le graphique indique "RCS 120kN x4", or je ne vois que deux moteurs principaux RCS, un de chaque côté. Pas 4.

Les RCS ne sont pas les moteurs principaux qui sont indiqués par "main engine 7500N x2", les RCS sont les petites grappes de propulseurs que l'on distingue à chaque "coin".

Sur le sujet de la maquette, j'avais fait le parallèle avec certaines idées proposées par les américains au début des années 60 pour aller le plus vite possible sur la Lune (même avec Gemini).
http://www.astronautix.com/g/geminilor.html
http://www.astronautix.com/l/lmlangleylight.html
http://www.astronautix.com/l/lmlangleylightest.html

Vadrouille a écrit:Jolie trouvaille, merci phénix.

A vrai dire, d'autant plus intéressante que le concept choisi n'a rien d'une évidence et que techniquement les choix, radicaux, qui sont fait font à contre-courant de tout ce qui a été proposé.

Le choix d'un tel vaisseau montre que dans un premier temps, les chinois visent surtout l'aspect symbolique de l'homme sur la Lune plutôt que des séjours de longue durée. Un vaisseau de 5 tonnes, c'est le minimum vital. Derrière cela il y a probablement l'idée de le lancer avec le vaisseau orbital dans un même train orbital lancé par une Longue Marche 9. On ne dispose pas de véritables informations fiables sur quel sera sa charge utile en injection trans-lunaire mais je m'attendais presque à mieux. En tout cas dans une telle configuration la mission ressemblera à quelque chose de type Apollo avec une mise en orbite basse. Je n'imagine pas cet atterrisseur aller plus haut. En tout cas on est très loin des élucubrations américaines sur comment conjuguer LOP-Gateway et atterrisseur lunaire.

La réutilisation ? Je ne pense pas que ce soit ce qu'ils visent dans un premier temps. A terme, un tel vaisseau très simple pourrait certes servir de "taxi" entre une base lunaire permanente, dans laquelle résideraient pendant plusieurs jours les taïkonautes, et l'orbite basse, mais ce ne sera pas pour tout de suite je pense. Et je n'ai pas très bien compris si cet atterrisseur est monobloc ou s'il redécolle sans ses pieds. Les moteurs ont l'air d'être les même pour la décente et la remontée.

Il y a plusieurs autres choses qui ne sont pas claires : Le graphique indique "RCS 120kN x4", or je ne vois que deux moteurs principaux RCS, un de chaque côté. Pas 4. En revanche pour répondre à ton interrogation sur le type de motorisation, je pencherai bien pour des ergols hypergoliques car lorsque l'on regarde les réservoirs, on constate qu'ils prévoient 4 gros réservoirs de taille identique ("fuel tank 500L x4) ce qui laisse supposer que carburant et comburant prennent à peu près le même volume, ce qui suggère l'emploi d'ergols hypergoliques.

En revanche, si les taïkonautes sont dans les capsules externes et que les réservoirs et les moteurs sont eux aussi à l'extérieur, je ne comprends pas très bien à quoi sert l'espace central. Une baie de stockage pour du matériel ? Mais comment y accéder avec tout ce qu'il y a de par et d'autre ?

Enfin, le système d'amarrage me laisse également dubitatif. Pourquoi vouloir faire un vrai système d'amarrage si les taïkonautes doivent passer par l'extérieur en réalisant une EVA ? Et le choix d'accéder à l'atterrisseur par une sortie, même si déjà proposé par les soviétiques avec le LK (monoplace), rajoute un temps en scaphandre non négligeable à l'aller et au retour.

rendons a tezio se qui est a tezio. j'ai rien trouvé , c'est lui. avec les détails supplémentaire

tezio a écrit:En novembre 2018, le premier taïkonaute chinois Yang Liwei présentait une nouvelle approche d’un débarquement lunaire. Depuis une petite infrastructure orbitale de type Tiangong, et pour rejoindre un gros rover pressurisé déjà posé sur le sol lunaire, Liwei révélait une sorte de petit véhicule biplace que je baptisais aussitôt : papillon de Lune.
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t20575-apres-le-lapin-le-papillon#444485

n'est pas adapté au mission type apollo (hors apollo 11) de quelque jours a la surface. il peut soit faire une mission très courte juste histoire de planté un drapeau (se qui ne vas pas du tout c'est le planté de drapeau monsieur dusse ) ou au contraire une mission longue durée vers une base . un juste compromis serait cette histoire de rover pressurisé (et automatique). il permettrait des mission scientifique de quelque jours autour du site d’atterrissage, puis se déplace entre deux mission vers le prochain site d’atterrissage pour varier les environnement exploré (chose pas possible avec une base fixe) . 

Oui je me demande aussi se qu'il y a a l’intérieur de se tube. les réservoir d’hélium (caché sous les moteurs) et l’électronique (sous le module) sont a l’extérieur. donc il y a peut être les équipement de support vie pour pressurisée les capsules après les ouvertures , mais a part ca, je vois pas trop

phenix a écrit:
il peut soit faire une mission très courte juste histoire de planté un drapeau (se qui ne vas pas du tout c'est le planté de drapeau monsieur dusse ) 

Haha, le pire est que j'y ai pensé ce matin en écrivant mon premier message et que j'avais failli la faire !  :blbl:

On peut supposer qu'à l'intérieur du "tube" il y aura le support vie mais ça me paraît gros par rapport au reste.

Alors que les derniers projets (coucou Lockheed Martin) faisait la course au gigantisme dans les atterrisseurs lunaires habités, les chinois proposent le raisonnement inverse : faire un atterrisseur le plus léger possible, et l'associer à un autre vaisseau au sol pour les missions de plus longues durée.

L'idée d'un rover n'est pas bête et me fait penser à une autre astromobile plus ancienne :D :



Dans les faits on pourrait appeler ça un "camping car" lunaire, chargé d'abriter à la fois le support vie et permettre de se déplacer.

On pourrait imaginer que dans un premier temps (vers 2030) les premières missions se contentent d'un "planté de bâton" avec un poser symbolique de quelques heures pour tester l'atterrisseur, puis ensuite au bout de 2 ou 3 missions (2 ans) ils commencent à utiliser une infrastructure sol (rover ?) pour rester plusieurs jours. Mais ça laisse en suspend la question du ravitaillement du camping car, en oxygène et en eau si celui-ci est réutilisable. 

PS : Et merci pour cette histoire de moteurs, j'avais mal regardé l'illustration.

Comme indiqué sur le schéma le cylindre du milieu est un sas qui permet de passer du module orbital au module lunaire puis les taikonautes passent de ce sas au scaphandre qui est attaché à celui-ci. A priori les 2 "bulles d'hélico" ne sont pressurisées ce qui permet d'avoir un poids raisonnable du module.

Si une fois posé sur la Lune les taikonautes rejoignent le rover posé préalablement ils peuvent rester sur la Lune pendant plusieurs jours si celui-ci contient les réserves suffisantes.

Vadrouille a écrit:L'idée d'un rover n'est pas bête et me fait penser à une autre astromobile plus ancienne :D :

Les Américains avaient déjà pensé à de tels véhicules, pour le programme supprimé Post-Apollo. Celui présenté en photo aurait permis à 2 hommes un séjour de 14 jours, soit une journée lunaire.

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Lunokhod 2 a écrit:Comme indiqué sur le schéma le cylindre du milieu est un sas qui permet de passer du module orbital au module lunaire puis les taikonautes passent de ce sas au scaphandre qui est attaché à celui-ci. A priori les 2 "bulles d'hélico" ne sont pressurisées ce qui permet d'avoir un poids raisonnable du module.

Si une fois posé sur la Lune les taikonautes rejoignent le rover posé préalablement ils peuvent rester sur la Lune pendant plusieurs jours si celui-ci contient les réserves suffisantes.

la fleche airlock(40kPa) est vraiment sur la "bulles" mais depuis que je l'ai vu c'est vrai qu'imaginer pressurisé ça est aberrant. c'est vitré avec une grande porte , les contraintes structurelle et d’étanchéité serait complexe et lourd. la solution du scaphandre a entré dorsale est plutôt élégante et demande peu d'adaptation comparé a une orlan classique (ou un scaphandre chinois). ça explique aussi pourquoi on a besoin d'un vrai port d'amarrage, car on a besoin d'un tunnel pressurisé pour pouvoir accéder depuis la capsule en LLO jusqu'au dos du scaphandre . sa permet aussi de règle le problème de contamination des compartiments pressurisé par la regolite vu que la combinaison (exposé a la régolite) ne rentre jamais dans dans le tube central.  
juste une petit question, si la "bulles" n'est pas pressurisé, elle sert a quoi? protection contre une éjection de pierre qui rebondirait sur autre et reviendrait vers le LEM? en tout cas la vue pendant alunissage doit être sublime.

en tout cas, ci c'est ça , plus je regarde se lander, plus il est intéressent.

si dessous une image d'un rover américain martien avec le même type de combinaison a entré dorsal. un rover similaire peut etre utilisé sur la lune

Je pense que la bulle sert essentiellement à protéger le cockpit contre le vent de régolite lors de l'atterrissage.

On est passé sur ce fil d’une discussion sur un projet d’atterrisseur lunaire habité chinois à l’évocation d’anciens projets de rovers pressurisés. Pour des opérations intéressantes (d’un point de vue scientifique ou technologique) sur le sol lunaire, l’atterrisseur de 5 à 6 tonnes qui aurait été décrit par Yang Liwei est en effet très insuffisant. 

De son côté, ce rover pressurisé aurait une masse non négligeable, puisqu’il aurait vocation à abriter des taïkonautes plusieurs jours d’affilée. Son envoi sur la Lune ne se conçoit donc qu’avec l’utilisation d’un second atterrisseur dont la masse dépasserait certainement de beaucoup les 6 tonnes.

Mais faisons abstraction un instant de ce rover pressurisé chinois utilisable pour des opérations combinées avec l’atterrisseur. Je me demande si l’assemblage sur orbite terrestre basse d’un « train lunaire » comprenant ce mini atterrisseur, un shenzhou (ou un tiangong) et des étages propulsifs ne peut pas s’envisager uniquement avec trois lanceurs Longue Marche 5. 

En tout cas, je doute fort que le Chinois construisent une Longue Marche 9 capable de satelliser 188 tonnes en orbite basse (cf. information donnée ce soir sur le fil LM 9 de notre Forum) pour se contenter d’un tel mini atterrisseur !

Tout cela pour dire qu’il est peut-être concevable que le projet ci-dessus décrit, à supposer qu’il soit confirmé, n’attende pas les années 2030 pour être mis en œuvre. 

Il s’agirait alors pour les Chinois de faire un 1er planter de drapeau sur la Lune avant le retour des Américains, et avant leur véritable programme d’exploration lunaire des années 2030 basé sur l’utilisation de la LM 9. Ce n’est là qu’une hypothèse, mais y a-t-il une objection technique ou autre qui la rende impossible ?

Vadrouille a écrit:

Alors que les derniers projets (coucou Lockheed Martin) faisait la course au gigantisme dans les atterrisseurs lunaires habités, les chinois proposent le raisonnement inverse : faire un atterrisseur le plus léger possible, et l'associer à un autre vaisseau au sol pour les missions de plus longues durée.

Le problème, lorsqu'on parle de colonisation lunaire, c'est de faire abstraction d'Apollo. Pourquoi? Parce que Apollo n'a jamais été conçu pour une exploration de la Lune, mais uniquement pour y déposer des hommes. De plus, la date fixée par Kennedy  a rendu le programme tributaire d'une solution rapide, mais pas nécessairement adaptée à une course de fond. Ainsi, si on veut une exploration digne de ce nom de la Lune, il faudra beaucoup de matériel. Faire voyager ce dernier avec des astronautes est une pure hérésie. C'est comme si on utilisait une fusée conçue pour le vol habité pour envoyer des satellites. Peut-être que la Chine étudie une approche plus pragmatique. Un gros atterrisseur pour l'équipement (rover, module de base,...), ça, il savent faire, et un petit pour transporter des hommes de l'orbite lunaire au sol, et voyage retour.

Lunokhod 2 a écrit:Comme indiqué sur le schéma le cylindre du milieu est un sas qui permet de passer du module orbital au module lunaire puis les taikonautes passent de ce sas au scaphandre qui est attaché à celui-ci. A priori les 2 "bulles d'hélico" ne sont pressurisées ce qui permet d'avoir un poids raisonnable du module.

Si une fois posé sur la Lune les taikonautes rejoignent le rover posé préalablement ils peuvent rester sur la Lune pendant plusieurs jours si celui-ci contient les réserves suffisantes.

Donc cet atterrisseur aurait bien un compartiment pressurisé ? Mais alors pourquoi parler de "rejoindre le vaisseau par une EVA" ? C'est ça que je comprends pas. Moi j'étais parti sur un scénario dans lequel durant la dizaine d'heures dont durait la mission (hypothèse de base, sans rover/habitat supplémentaire) les taïkonautes restaient dans leur combinaison (la bulle n'étant effectivement pas pressurisée).

A ce moment là, la seule vraie innovation est de le doter de ces combinaisons avec ouverture par l'arrière, ce qui effectivement permet de sortir plus rapidement et d'éviter une trop grosse perte d'air lors de la dépressurisation.

En tout cas, un atterrisseur habité de faible masse va dans l'idée de laisser les grosses charges (habitat/camping car) être envoyées lors de missions inhabitées, ce qui est tout à fait logique et permet d'éviter de construire des fusées man-rated trop lourdes.

PierredeSedna a écrit:
Mais faisons abstraction un instant de ce rover pressurisé chinois utilisable pour des opérations combinées avec l’atterrisseur. Je me demande si l’assemblage sur orbite terrestre basse d’un « train lunaire » comprenant ce mini atterrisseur, un shenzhou (ou un tiangong) et des étages propulsifs ne peut pas s’envisager uniquement avec trois lanceurs Longue Marche 5. 

se ce que j'ai essayer de calculé hier soir en pensant faire tenir le tout dans 2 cz5 et même après je jeux de découpage , assemblage , puzzlage, je vois pas comment faire sans au moins 3CZ5 
A)une qui place sur une trajectoire lunaire (TLI) l'ensemble lem (5t) + un étage de freinage de 2,2t d'ergol qui permettra de place le LEM en orbite lunaire basse (LLO)
B) une pour placé un dernier étage en CZ5 (un a hydrogène, donc il faudra pas trainé) en orbite terrestre basse qui pousser l'ensemble C) en tli
C) une pour placé en orbite terrestre une shenzhou lunarisé ( 10t, bouclier et com renforcé, propulsion grandement amélioré pour le retour, et tout le reste allégé) et un étage frégate pour le freinage et le passage de TLI a LLO. pour info il faudra certifier ça vol humain.

c'est suffisent pour un planté de drapeau , mais si on veux une mission un peux sérieuse ,il faut posé un rover pressurisé sur place et la il faut 2cz5 (c'est toujours plsu simple quand il faut par rentré a la maison :hot: )

E) elle placera en TLI le rover de 5,5t + le même étage de freinage que la lancement A) toujours pour passé de TLI =>LLO
F) elle placera en TLI un module de descente de 5t d'ergol qui fera alunire le rover + encore le même étage de freinage.

avec 5,5t on a déjà un beau rover. la nasa vise une masse de 4t (chassis + compariment pressurisé) pour SEV https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Exploration_Vehicle

Vadrouille a écrit:

Lunokhod 2 a écrit:Comme indiqué sur le schéma le cylindre du milieu est un sas qui permet de passer du module orbital au module lunaire puis les taikonautes passent de ce sas au scaphandre qui est attaché à celui-ci. A priori les 2 "bulles d'hélico" ne sont pressurisées ce qui permet d'avoir un poids raisonnable du module.

Si une fois posé sur la Lune les taikonautes rejoignent le rover posé préalablement ils peuvent rester sur la Lune pendant plusieurs jours si celui-ci contient les réserves suffisantes.

Donc cet atterrisseur aurait bien un compartiment pressurisé ? Mais alors pourquoi parler de "rejoindre le vaisseau par une EVA" ? C'est ça que je comprends pas. Moi j'étais parti sur un scénario dans lequel durant la dizaine d'heures dont durait la mission (hypothèse de base, sans rover/habitat supplémentaire) les taïkonautes restaient dans leur combinaison (la bulle n'étant effectivement pas pressurisée).

A ce moment là, la seule vraie innovation est de le doter de ces combinaisons avec ouverture par l'arrière, ce qui effectivement permet de sortir plus rapidement et d'éviter une trop grosse perte d'air lors de la dépressurisation.

En tout cas, un atterrisseur habité de faible masse va dans l'idée de laisser les grosses charges (habitat/camping car) être envoyées lors de missions inhabitées, ce qui est tout à fait logique et permet d'éviter de construire des fusées man-rated trop lourdes.

Vu sa taille et le fait qu'il soit battu par les sac/portes des combinaison, je suis pas sur que l'on puis considérer le tube central comme un vrai  compartiment pressurisé utilisable, mais plus un simple tunnel d'acces. si on est bien dans l'idée de lunokhod  d'une entre par derrier, il y aurait plus besoin d'EVA pour rejoindre le lem. le lem serait ammaré a une station lunaire ou un shenzou  et le tube central est pressurisé. de la les taikonaute rentre dans le combinaison par le sac puis ferme le tout. la le lem se détaché et le tube est dépressurisé .

C'est un peu ce que les russes voulaient faire un temps avec Angara mais sauf que dans ce cas la CZ-5 plus puissante pourrait envoyer le module de descente en orbite basse en une seule fois.

En revanche s'ils peuvent bricoler un Shenzhou lunaire autour de 10 tonnes en l'allégeant au maximum, j'ai quand même des doutes sur la viabilité d'un tel vaisseau pour des missions longues de quelques semaines. A mon avis ils développeront un nouveau vaisseau plus adapté.

Et pour le rover, il faudra penser également à son ravitaillement sur place si l'on veut réutiliser celui-ci. Cela implique de disposer d'une "petite" charge utile au module de descente pour l'eau, l'oxygène, des pièces de rechange, et qui servirait à renvoyer des échantillons lunaires dans le sens retour. C'est à mon sens la principale limite d'un atterrisseur "super léger".