Développement du Space Launch System (1/2)

montmein69 a écrit:

Wakka a écrit:18 août: nouveau test au Stennis Space Center de Bay St. Louis dans le Mississippi, d'un RS-25 qui équipera le SLS.

La NASA teste-t'elle systématiquement les quatre moteurs qui seront utilisés pour le vol inaugural du SLS ?

Apparemment..  Maintenant, quels RS-25 seront utilisés pour EM-1, difficile de le savoir. Je pense qu'il nous faudra attendre encore quelques mois... :roll:

Henri a écrit:

Astro-notes a écrit:Pour ma part je croyais qu'à volume égal, la propulsion par carburants liquides était bien supérieure au carburant solide (?).  :scratch:

À masse égale, pas à volume égal, car l'Isp des ergols liquides est en général supérieure à celle des ergols solides, mais les ergols solides sont plus denses que les ergols liquides.

Justement et c'est pourquoi les ergols solides sont utilisés souvent lorsque l'on a besoin de fortes poussées en phase de décollage  , même si l'ISP  est plus faible . En effet cela permet des débits massiques importants surtout que la " chambre  " de combustion  à l'intérieur du pain de poudre  s'étend sur une très grande surface : c'est bien l'option Ariane avec des boosters à poudre pour arracher le tout au décollage et accélérer rapidement pour limiter les pertes gravitationnelles  tout en conservant un étage central à l'hydrox à forte ISP , mais plus faible poussée.
L'autre option de SpaceX , c'est d'opter pour un étage central à kérox  à plusieurs moteurs -fusées ( neuf pour la Falcon 9 ): le kérox a une ISP inférieure à l'hydrox, , mais une poussée supérieure : un compromis entre la poudre et l'hydrox  et peut convenir pour les premiers étages. 
Il faut rappeler tout de même que l'idée de base de Space X , c'est qu'il ne faut pas trop être obnubiler par l'ISP, quitte à augmenter la consommation en ergols - qui n'est pas le plus coûteux et de loin dans une fusée - et qu'il vaut mieux s'occuper de récupérer le matériel qui lui est très cher .
Côté Ariane , on n'en reste à l'option jetable en cherchant à diminuer le coût de fabrication , tout en conservant la fiabilité du lanceur  ...A suivre !
 PS  : pour le militaire, l'intérêt de la poudre est sa disponibilité immédiate et sa très forte poussée dans le cas  des anti-missiles qui donne une très grande accélération et  une interception ultra-rapide.

Image prise lors du lancement hier de la  Delta-4M+(4,2)  avec le satellite militaire  AFSPC-6. Cette version du lanceur est  équipée de deux boosters latéraux à poudre.
On voit l'apport de cette poussée pour le décollage et la toute première phase du vol .

Wakka a écrit:
Apparemment..  Maintenant, quels RS-25 seront utilisés pour EM-1, difficile de le savoir. Je pense qu'il nous faudra attendre encore quelques mois...

Vu l'intervalle qui séparera les missions successives utilisant un SLS à partir du vol EM-1, il parait peu probable que la NASA teste tout le stock de RS-25 disponible dès maintenant, non ?

Giwa enfonce le clou, merci pour ce rattrapage de physique du genre choix entre vite et léger et lourd et lent. Rien à voir directement avec le volume. Et bien entendu que oui, pour les militaires c'est pain béni ce carburant solide surtout pour les lancements express comme les ABM.

montmein69 a écrit:

Wakka a écrit:
Apparemment..  Maintenant, quels RS-25 seront utilisés pour EM-1, difficile de le savoir. Je pense qu'il nous faudra attendre encore quelques mois...

Vu l'intervalle qui séparera les missions successives utilisant un SLS à partir du vol EM-1, il parait peu probable que la NASA teste tout le stock de RS-25 disponible dès maintenant, non ?

Il reste 16 RS25 ex SSME en stock. La NASA a commandé la production de 6 autres pour assurer les 5 premiers vols du SLS - Article NSF.

Les tests vont donc être sans doute étalés sur la durée.

Bonjour,

http://arstechnica.com/science/2016/08/how-much-will-sls-and-orion-cost-to-fly-finally-some-answers/

Le futur coût de SLS + Orion sera probablement gérable.

Ce Monsieur le prévoit nettement inférieur à celui des derniers Shuttle (s) !
(la réutilisabilité de la Navette était ruineuse)

Je ne voudrais pas lancer un débat sur le budget (ce n'est pas nous qui paieront).  Mais juste dire qu'il ne faut pas se laisser impressionner par les prévisions catastrophistes de quelques hystériques américains de la privatisation.

Bip a écrit:Bonjour,

http://arstechnica.com/science/2016/08/how-much-will-sls-and-orion-cost-to-fly-finally-some-answers/

Le futur coût de SLS + Orion sera probablement gérable.

Ce Monsieur le prévoit nettement inférieur à celui des derniers Shuttle (s) !
(la réutilisabilité de la Navette était ruineuse)

Je ne voudrais pas lancer un débat sur le budget (ce n'est pas nous qui paieront).  Mais juste dire qu'il ne faut pas se laisser impressionner par les prévisions catastrophistes de quelques hystériques américains de la privatisation.

C'est un jugement très discutable. En lisant cet article, j'en avais tiré une conclusion bien différente. Le SLS sera aussi ruineux (sinon plus) que le Shuttle, car il volera beaucoup moins souvent !

Les critiques qui sont faites à l'encontre du SLS ne sont pas des "crises d'hystérie" mais des critiques étayées et fondées. C'est très léger de les écarter aussi facilement avec mépris...

Je réponds de façon détaillée plus tard dans la soirée.

Ce qui - pour moi s'entend - ressort de cet interview de  Bill Hill, manager of exploration systems development for NASA, et de l'avis du journaliste Eric Berger, c'est qu'il faut serrer les boulons au niveau des coûts, pour mener à bien non seulement SLS/Orion, mais le programme d'exploration habité de l'espace lointain.

Il faut comprimer les coût de production, ce qui semble déjà pris en compte à Michoud :

on the vast floor of the Michoud rocket factory, there were some signs that the agency has sought to control costs where possible. In this big facility where the agency once built the large external fuel tanks for the space shuttles, NASA is now assembling the larger still “core stage” of the space launch system rocket, the backbone of the rocket that contains its liquid hydrogen and oxygen propellants, avionics, and main engines.

During the space shuttle days, about 1,200 people worked at 40 stations to assemble the shuttle's external tank, which was a relatively simple design when compared to to the SLS core stage. Today, about 400 people with Boeing, the prime SLS contractor, work at a handful of stations to assemble the core stage. It represents a sign— a small but tangible one—that NASA might yet wrangle its big rocket and spacecraft costs into submission.

Et cela s'impose puisqu'il faudra prendre en charge avec le budget alloué,  le lanceur et la capsule, et aussi tous les autres "éléments" indispensables pour faire voyager les humains.

will there be any money left after producing them for NASA to actually go and explore?

On parle notamment du Deep Space Habitat, pour lequel la NASA a lancé récemment un appel d'offres aux constructeurs. Et qui devra être testé (autour de la Lune ?) avant de s'élancer plus loin avec sa fragile cargaison de mortels  , et bien sûr un atterrisseur et des appareillages assurant le support vie au sol, si on veut aller sur Phobos et Mars.

Je ne sais évidemment pas si le budget annuel considéré comme optimal pourra être tenu (c'est rarement le cas avec les prévisions) pour l'objectif annoncé de deux missions (soit habitée, soit d'exploration scientifique).
Mais il parait évident qu'il faudrait pouvoir compter sur le transfert du budget alloué à l'ISS

Such a program might become even more robust by the late 2020s, when NASA’s human exploration program could potentially add much of the International Space Station’s $3 billion budget wedge to deep space missions.

C'était bien le schéma prévu lorsqu'on a lancé le programme SLS pour remplacer les navettes et se lancer vers le "beyond" mais cela parait AMHA assez compromis vu la décision de proroger l'utilisation de la station et le fait qu'elle vieillit.

Pas évident que la NASA puisse entretenir ses deux "danseuses" de façon pérenne dans les années à venir.

Toute la maladie budgétaire de NASA est justement ce principe "appel d'offre". Où un constructeur va se trouver en charge d'un élément désigné par la NASA à construire sur une base budgétaire.
S'en suit systématiquement un gros dépassement de budget qui sera soit répercuté via des enveloppes supplémentaires lâchées par le Congrès, soit étalé dans le temps avec des retard à la clef.
Les constructeurs partent du principe qu'il leur faut au minimum dépenser le budget alloué. Ils ne font aucun effort d'optimisation car leur but est de s'engraisser. Il faut faire vivre le lobby !

Les "contrats" (CCDev, CCiCap, COTS) eux portent curieusement leurs fruits : les budgets sont pire que maîtrisés. Boeing nous pond un Starliner CST-100 pour un budget fixe, une première dans son histoire !!! On ne parle même pas de SpaceX qui en l'espace 10 ans s'est hissé parmi les grands pour des budgets "ridiculement" bas.

La logique voudrait dans une pays ultra-libéral tel que le USA que l'on arrête les frais de SLS/Orion pour se tourner vers les solutions optimisées des prestataires privés, de type "contrat". On aurait ainsi très rapidement des Falcon Heavy qui transiteraient vers la Lune et Mars pour le budget NASA actuel.
La NASA ne deviendrait plus qu'un agence de financement et d'objectif.
Mais personne ne veut tuer la poule aux oeufs d'or et sa gabegie industrielle. La NASA est loin d'être seule en cause, c'est tout un système politico-industriel US qui est au cause. Idem dans leurs armées.

Tu sais qu'il faut des "appels d'offres" pour faire des "contrats" ? Si un engin est designé par la NASA (SLS par ex), ça n'est pas une entreprise qui en a la charge. Si c'est une entreprise privée qui en a la charge (Orion), c'est l'entreprise privée qui fait le design.

Space Opera a écrit:Tu sais qu'il faut des "appels d'offres" pour faire des "contrats" ? Si un engin est designé par la NASA (SLS par ex), ça n'est pas une entreprise qui en a la charge. Si c'est une entreprise privée qui en a la charge (Orion), c'est l'entreprise privée qui fait le design.

Je me suis peut-être mal exprimé.

Je voulais comparer les contrats classiques de la NASA qui désignent un constructeur pour développer un élément du programme NASA (Orion, SLS, etc...) pour un budget à la base énorme, discutable et toujours largement dépassé par le constructeur; et les nouveaux contrats "clé en main" qui financent des étapes fixes pour un service final : ravitailler l'ISS, y envoyer des astronautes. La NASA paie tant pour tant de voyages, point barre. A charge à l'entreprise privée d'optimiser au mieux son processus pour faire un bénéfice. Il savent à l'avance qu'il n'y aura pas de rallonge et que le budget désigné est un plafond et non pas un seuil, et ça fait toute la différence dans l'ingéniosité des constructeurs et dans leur organisation.

J'attends les détails de David L. dans la soirée pour comparer avec le programme Falcon Heavy/Dragon 2 et ses évolution possibles.

Space Opera a écrit:Tu sais qu'il faut des "appels d'offres" pour faire des "contrats" ? [...]

Pas forcément...

L'USAF (pour le NRO) a récemment annoncé qu'elle attribuera les lancements de NROL-82 en 2020 et NROL-91 en 2023 à ULA (pour des Delta-4 Heavy) sans appel d'offres. La dénomination en anglais est "sole source contract" :

http://spacenews.com/u-s-air-force-plans-to-buy-2-delta-4-heavy-rockets-for-nro-missions/

Le gros contrat dit "Block Buy" de 11 Md$ pour 36 premiers étages de Delta-4 ou Atlas V n'a pas non plus fait l'objet d'un appel d'offres.

Par contre, récemment, un appel d'offres (RFP, Request for proposal) a été émis pour le lancement du satellite GPS III-3 :

http://www.losangeles.af.mil/News/Article-Display/Article/901805/air-force-releases-gps-iii-3-launch-services-rfp
http://spacenews.com/ula-spacex-expected-to-face-off-for-next-gps-3-contract/

L'USAF a le droit de faire ça quand il n'y a pas de concurrent, sinon le fisc vient mettre son nez là-dedans. Quand SpaceX n'a pas le droit de réaliser ce tir pour une raison ou une autre, seul ULA a le droit de participer. D'où l'absence d'appel d'offre.

Space Opera a écrit:L'USAF a le droit de faire ça quand il n'y a pas de concurrent, sinon le fisc vient mettre son nez là-dedans. Quand SpaceX n'a pas le droit de réaliser ce tir pour une raison ou une autre, seul ULA a le droit de participer. D'où l'absence d'appel d'offre.

Pour ces deux missions, il y avait un concurrent possible. Mais pour éviter l'appel d'offres, il suffit de dire que "des besoins techniques particuliers" sont nécessaires, qu'il faut "une certification longtemps à l'avance", etc...

Pour le contrat Block Buy, il est difficile de dire qu'il n'y avait pas de concurrence possible...

Ce n'est pas le fisc (IRS outre Atlantique) qui contrôle ce genre de contrats mais le GAO (General Accounting Office, l'équivalent de la cour des comptes).

Il y a eu un appel d'offres pour le lancement de GPS III-2 et ULA n'y a pas participé. Ce qui a déclenché l'ire du sénateur McCain et son opposition à la levée de la limitation de l'utilisation du RD-180. Mais je pense qu'il n'y en a pas eu pour GPS III-1, dont le lancement est prévu l'année prochaine. Je suppose que SpaceX n'était pas encore certifiée par l'USAF au moment de l'attribution du contrat.

Space Opera a écrit:[...] Si c'est une entreprise privée qui en a la charge (Orion), c'est l'entreprise privée qui fait le design.

Lockheed Martin construit le module de commande d'Orion, mais sauf erreur de ma part, c'est la NASA qui mène le programme et décide des spécifications d'Orion.

Bip a écrit:Bonjour,

http://arstechnica.com/science/2016/08/how-much-will-sls-and-orion-cost-to-fly-finally-some-answers/

Le futur coût de SLS + Orion sera probablement gérable.

Ce Monsieur le prévoit nettement inférieur à celui des derniers Shuttle (s) !
(la réutilisabilité de la Navette était ruineuse)

Je ne voudrais pas lancer un débat sur le budget (ce n'est pas nous qui paieront).  Mais juste dire qu'il ne faut pas se laisser impressionner par les prévisions catastrophistes de quelques hystériques américains de la privatisation.

Le responsable cité par l'article explique que l'objectif est de limiter l'ensemble du budget SLS (lanceur + Orion + systèmes au sol) à 2 Md$, puis de descendre à 1,5 Md$. C'est un objectif et l'histoire de l'astronautique montre que les objectifs de coûts sont presque toujours sous-estimés. Et l'écart peut être énorme, comme le montrent les programmes Shuttle, ISS, JWST, etc… Se baser sur un objectif en début de programme pour juger qu'un coût sera "gérable", c'est léger...

Mais supposons que cet objectif idéal de 1,5 Md$ puisse être atteint… Comme le SLS doit être lancé au rythme d'un exemplaire par an, le budget annuel du SLS correspondra au coût d'un lancement.

L'article cite un budget de 3,6 Md$/an pour le Shuttle, j'imagine en fin de programme. En 2010 et 2011, trois lancements ont eu lieu chaque année, ce qui donne un coût unitaire de 1,3 Md$... Le SLS est-il moins cher que le Shuttle ?

Pour être rigoureux, il faudrait prendre en compte l'inflation, mais on est dans le même ordre de grandeur. De plus, on peut considérer les années où la navette faisait un nombre plus important de missions (5 en 2009, 6 en 2001 et un minimum de 7 chaque année entre 1992 et 1997) alors que rien ne garantit actuellement que le SLS volera bien au moins une fois chaque année… Avec un budget qui aura peut-être besoin de rallonges…

Donc question coût, de la navette au SLS, je ne vois pas où est le progrès... Seule la charge utile a nettement progressé. Mais avec 1,5 Md$ (au mieux) pour 130 t (dans sa 2e version) en LEO par le SLS, on pourrait lancer 16 Falcon Heavy au coût unitaire de 90 M$, soit une charge utile totale de 848 t… Avec en plus le risque de perdre toute la charge utile d'un coup en cas d'échec d'un SLS, alors qu'avec des Falcon Heavy, le risque est limité à une partie de la charge utile…

Qu'un lanceur d'une telle capacité existe n'est pas une mauvaise chose en soi, car il y a beaucoup de choses à explorer dans le système solaire, que ce soit Mars avec des astronautes ou les autres planètes avec des robots, mais si son coût est tel qu'il empêche le financement des charges utiles…

David L. a écrit:

Space Opera a écrit:[...] Si c'est une entreprise privée qui en a la charge (Orion), c'est l'entreprise privée qui fait le design.

Lockheed Martin construit le module de commande d'Orion, mais sauf erreur de ma part, c'est la NASA qui mène le programme et décide des spécifications d'Orion.

Oui, spécifier c'est l'inverse de faire un design.
Spécifier = "il nous faut un engin qui permette d'aller sur la Lune".
Designer = "ok, donc on va vous faire telle capsule".

Space Opera a écrit:

David L. a écrit:
Lockheed Martin construit le module de commande d'Orion, mais sauf erreur de ma part, c'est la NASA qui mène le programme et décide des spécifications d'Orion.

Oui, spécifier c'est l'inverse de faire un design.
Spécifier = "il nous faut un engin qui permette d'aller sur la Lune".
Designer = "ok, donc on va vous faire telle capsule".

Je pense que la NASA va au delà de simples spécifications (masse, dimensions, etc). Elle confie telle partie à construire par Lockheed Martin, telle partie à construire par Airbus D&S, etc... C'est elle qui gère la conception d'ensemble. Mais ce n'est pas le programme auquel je m'intéresse le plus, donc je peux me tromper.

Ce n'est pas comme le Starliner, totalement géré par Boeing.

aRes a écrit:La logique voudrait dans une pays ultra-libéral tel que le USA que l'on arrête les frais de SLS/Orion pour se tourner vers les solutions optimisées des prestataires privés, de type "contrat". On aurait ainsi très rapidement des Falcon Heavy qui transiteraient vers la Lune et Mars pour le budget NASA actuel.

Outre les remarques des autres, je note quand même que SpaceX eux-mêmes avouent avoir beaucoup de mal à avancer sur ce sujet, non pas parce qu'ils manquent de moyens, mais parce-que c'est difficile.

A ce titre, croire qu'il suffit de mettre en place des contrats contraignants pour régler tous les problèmes me semble être bien optimiste. Il y a peut-être de la place pour améliorer les choses, mais rien de miraculeux.

En effet c'est difficile et la libre concurrence ne fait pas de miracle instantané.

Difficile de comparer le Falcon Heavy théoriquement capable de placer une charge utile de 53 tonnes en orbite basse et le SLS block 1B annoncé pour 105 tonnes en 2018.
Difficile de laisser faire le marché quand les concurrents crédibles n'existent pas encore.
D'ailleurs la Nasa déclare assumer l'absence de concurrence dans son choix du moteur (ex Navette) RS-25 parce qu'il a fait ses preuves pendant 20 ans et qu'on ne veut pas perdre une douzaine d'années à attendre qu'un concurrent en crée et teste un autre aussi performant.

Pardon, je voulais dire : SLS block 1B annoncé pour 105 tonnes vers 2022

Les premiers instants de fonctionnement du booster lors du test du 28 juin 2016, au ralenti :



A voir !

Waoh je m'imaginais pas qu'on puisse ralentir à ce point là tout en gardant une image aussi nette.

avec une camera hyper rapide genre 10 000 images par seconde...