[Artemis] Atterrisseur habité (Crewed Lunar Lander)

Anovel a écrit:Donc pas de sauvegarde des astronautes au cas ou Orion aurait un soucis à l'aller, et au retour, bon pas besoin de dessin!
Et si un problème sur le module de remonté et qu'il ne peut rejoindre le halo c'est aussi cuit !
C'est plus des astronautes mais des casses-cous !
J'espère queles veuves auront une bonne compensation !

Comme le signale Phenix, le vol habité lunaire comporte son lot de risques et il n'est pas mince. Il y en a même qui pensent qu'aller vers Mars va devenir une banalité ....
Assurément tu as un scénario en tête qui permettrait de lever les soucis sécuritaires ? Peux-tu le partager ?

A moins que l'on puisse pousser le bouchon en répondant : "Annuler les missions habitées vers la Lune"
Je pourrais m'y associer d'ailleurs , car si bien entendu je suis et commente ce qui se prépare ... cela ne déclenche pas plus que cela, mon enthousiasme :bounce1:

Sauf que à choisir je préfère essayer avec SpaceX car c'est un multi-moteurs !
Et sans rendez-vous multiple bien moins de risques. 
Bon, je pense qu'ils ne seront pas sélectionnés à la fin, car ils peuvent faire le job sans Orion ni gateway !
Sauf à être dans les choux "grave" comme disent les jeunes, je ne pense pas que la NASA laissera tomber Orion pour le premier vol quant à la suite c'est une bonne question mon cher docteur !

phenix a écrit:.

Pour l'instant c'est flou (gateway ou pas gateway) mais il est peut probable (voir carrement impossible) qu'orion descende jusqu'a la LLO. il sera probablement limité a une orbite lunaire haute ou pourrais tres bien s'inserte HALO qui a des caractéristique similaire et qui prépare la suite. Donc un element de transfert pourrais etre utilé des artemis III.

d'ailleurs les candidats on tous presenté des architecture capable de monté jusqu'en HALO et pouvant s'amaré au gateway ou directement a orion (donc artemis III).

Orion ne pourra pas descendre en LLO, c'est sûr.
L'élément de transfert (Transfer Vehicle) .... à ma connaissance personne n'en a parlé pour avant Artemis III.*
Déjà le PPE qui devait maintenir un mini Gateway sur cette orbite .... n'existera pas ..... donc envoyer au préalable à son existence un Transfer Vehicle seul en HALO ..... il faudrait qu'il soit capable de s'y maintenir tout seul. Est-ce possible ? J'ai un gros doute.

* seul l'atterrisseur (non retenu) de Boeing aurait pu convenir car il était capable de faire seul la descente et l'alunissage depuis le HALO (sans utilité d'un Transfer Vehicle) . Et son Ascent Vehicle - comme pour les autres solutions retenues - permettait de revenir directement du sol au HALO

Anovel a écrit:Sauf que à choisir je préfère essayer avec SpaceX car c'est un multi-moteurs !
Et sans rendez-vous multiple bien moins de risques. 
Bon, je pense qu'ils ne seront pas sélectionnés à la fin, car ils peuvent faire le job sans Orion ni gateway !

Donc on peut réserver ce Fil à suivre et commenter les autres solutions qui ont une probabilité de se réaliser plus élevée.
Tu as exprimé avec conviction ce qui te tient à coeur .... normal. Il y a même un Fil sur le Moon Starship, sauf que pour l'avenir immédiat, il n'est pas prévu qu'il soit habilité pour le vol habité .... Mais cela arrivera peut-être. Patience ....

J'ai pas de solution miracle mais un assemblage en orbite terrestre me semble plus sûr (mais pas plus simple).
le train spatial constitué c'est comme une mission Apollo ! 
En plus ce système permet un remorqueur spatial depuis l'orbite terrestre et ce dernier peut revenir en retour libre, laissant Orion en canot de sauvetage en Orbite basse lunaire avec assez de jus pour revenir et l'atterrisseur fait le job avec un risque réduit !

Merci Phénix, je viens de comprendre, Je plaçais l'élément de transfert pour le RETOUR des astronautes de la Lune (après redécollage), alors qu'en fait il est utilisé AVANT l'alunissage.

@Anovel

A voir si l'ICPS d'un SLS Block-1 qui resterait en attente du RdV en orbite terrestre avec un LEM lancé par un lanceur commercial, pourrait pousser tout cela en TLI. Pas sûr.
Cela a-t-il été envisagé et discuté sur un forum ?

Un Block 1-B aurait peut-être pu se charger de l'ensemble , sous sa coiffe ,  avec l'EUS bien plus performant . Mais d'après ce qu'on sait aucune chance que le SLS  soit disponible dans cette version.

Pour compléter le message précédent, le lancement avec "couplage" qu'on trouve sur les diapos NASA c'est celui-ci (avec SLS Bolck 1-B):



Le lancement du module de transfert était prévu avec un lanceur commercial



Mais le couplage Orion + Transfer Element .... (qui effectivement ne parait pas impossible) supposerait et d'un, que ce dernier soit construit et de deux, que le SLS Block-1B soit disponible ... double épine dans le pied pour ce scénario.

Dans la proposition de la National team, l'étage de transfert, développé par Northrop-Grumman, sert à amener l'atterrisseur en orbite lunaire basse pour la descente finale, assurée par l'étage de descente de Blue Origin. 
Car Orion, qui aura amené l'équipage passé dans l'étage de remontée conçu par Lockheed-Martin, sera lui sur une orbite relativement haute.

C'est Robert Farquhar le premier qui a exploité l'orbite de Halo ! La sonde ISEE 3 est la première à se trouver sur le point de Lagrange 1 du système Terre-Soleil (là où se trouve SOHO) et sans dépenser le moindre sous, il est parvenu à déplacer la sonde pour rejoindre la queue de la comète Iacobini-Zinner puis celle de Halley, avant tous les autres pays ayant envoyé une sonde vers Halley.
Il n'existe pas d'articles sur les orbites de Halo avant cette prouesse de mécanique orbitale! Donc rien pendant l'ère d'Apollo! Les points de Lagrange sont apparus dans la littérature spatiale américaine à la suite de l'idée du professeur Gerard K O'Neill en 1975, d'installer sur L5 d'énormes cylindres habités par des dizaines de milliers de terriens !

Pour continuer dans l'idée que j'ai développer plus haut le lanceur SLS prend Orion et l'étage de remonté (c'est déjà assez lourd ) au fait on aurait un Orion + capable de revenir d'une orbite lunaire basse. Le remorqueur et l'atterrisseur serait sur un deuxième vol ou plutôt d'ailleurs un premier qui ferait le rendez vous autour de la Terre . Le train spatial ensuite part vers la Lune et si le descendeur a la capacité il freine tout le monde excepté le remorqueur qui revient en LEO où version plus hard le remorqueur freine tout en LLO et repart seul vers la terre.
C'est un poil compliqué mais ça évite de se prendre la tête avec des étages développés ou pas. Et puis c'est juste pour discuter après tout car on n'a aucune influence sur les décisions de la NASA !

ndiver a écrit:Ce qui est intéressant avec Artemis, c'est que pour la première fois on voit apparaître un développement réel de space tugs, où certains éléments peuvent être utilisés plusieurs fois.

En principe oui. En pratique, ça risque d'être plus compliqué. La cause: le peu de missions prévues vers la Lune. Un remorqueur spatial laissé 2 ou 3 ans tout seul dans l'espace, et à qui on va confier des vies humaines, faut voir....

La NASA a commandé de quoi faire 10 SLS, on a le temps de voir venir même à deux vols par an (je n'y crois pas).
Bon, c'est pas gagné cette histoire, si déjà, on arrive à  avoir un alunissage ce sera bien !
Pour le gateway, ça a un intérêt mais pas en tant que station de " métro" pour la Lune ou Mars mais en tant que station de recherche sinon c'est une connerie !

L'intérêt de l'orbite halo pour la science c'est : observations du Soleil, de la Terre, de la Lune (face cachée; face visible). 
Toujours en contact avec la Terre.
Mais ce qui est le plus intéressant c'est l'assemblage, l'exploitation d'un observatoire de très grand taille , proche d'une équipe pouvant l'entretenir (comme le HST du temps de la Navette). Un radio-télescope aussi pourrait permettre de repérer des trous noirs supermassifs (comme le EHT qui a requis 8 radio-télescopes répartis tout autour de la Terre).
 Au NRHO on est très loin de la Terre qui ne constitue plus un obstacle à l'observation et assez loin de la Lune aussi.
 Et puis, si on veut aller sur Mars, c'est idéal pour l'étude des comportements humains très loin de la Terre, en dehors de la protection de la ceinture de Van Allen.
Et le NRHO requiert beaucoup moins d'énergie pour s'y rendre que la surface lunaire, ce qui permettra à d'autres agences et nations d'y envoyer leurs lanceurs moins puissants.
Il y a la part du rêve d'aller sur la Lune, au pôle sud,  la part de science pure comme observer des détails sur des exoplanètes et la part de projets internationaux en commun comme un voyage sur Mars.

Anovel a écrit:Pour continuer dans l'idée que j'ai développer plus haut le lanceur SLS prend Orion et l'étage de remonté (c'est déjà assez lourd ) au fait on aurait un Orion + capable de revenir d'une orbite lunaire basse. Le remorqueur et l'atterrisseur serait sur un deuxième vol ou plutôt d'ailleurs un premier qui ferait le rendez vous autour de la Terre . Le train spatial ensuite part vers la Lune et si le descendeur a la capacité il freine tout le monde excepté le remorqueur qui revient en LEO où version plus hard le remorqueur freine tout en LLO et repart seul vers la terre.
C'est un poil compliqué mais ça évite de se prendre la tête avec des étages développés ou pas.

on aurait un Orion+ capable de revenir d'une orbite lunaire basse

La capsule Orion elle-même ne change pas ... mais il lui faudrait un module de service plus performant (avec notamment plus d'ergols) que l'EUS actuel, donc c'est déjà une première nouveauté à développer, non ?

Le remorqueur et l'atterrisseur serait sur un deuxième vol ou plutôt d'ailleurs un premier qui ferait le rendez vous autour de la Terre

De quel remorqueur s'agit-il ? Du Transfer Vehicle permettant de transiter entre l'orbite HALO et une orbite lunaire - disons moyenne - ? Ou un module spécifique chargé de pousser le train lunaire depuis l'orbite terrestre vers la Lune ?
Si en plus il doit revenir en LEO .... après être allé en orbite basse lunaire LLO ..... sacré engin !

Je pense que si on envisageait un train lunaire (Orion et son module de service + atterrisseur (Descent Vehicle + Ascent vehicle ) à pousser du LEO en TLI  ... ce serait à l'étage supérieur du SLS de faire le travail , non ? (or l'ICPS actuel en serait incapable, et même l'EUS s'il existait n'en aurait probablement pas la capacité) :scratch:

Et puis c'est juste pour discuter après tout car on n'a aucune influence sur les décisions de la NASA !

C'est exact on n'a pas de capacité d'influence. Ils feront bien ce qu'ils veulent .... et ce que le Congrès accepte (de financer).

Anovel a écrit:
Pour le gateway, ça a un intérêt mais pas en tant que station de " métro" pour la Lune ou Mars mais en tant que station de recherche sinon c'est une connerie !

Raoul a écrit:L'intérêt de l'orbite halo pour la science c'est : observations du Soleil, de la Terre, de la Lune (face cachée; face visible). 
Toujours en contact avec la Terre.
Mais ce qui est le plus intéressant c'est l'assemblage, l'exploitation d'un observatoire de très grand taille , proche d'une équipe pouvant l'entretenir (comme le HST du temps de la Navette). Un radio-télescope aussi pourrait permettre de repérer des trous noirs supermassifs (comme le EHT qui a requis 8 radio-télescopes répartis tout autour de la Terre).
 Au NRHO on est très loin de la Terre qui ne constitue plus un obstacle à l'observation et assez loin de la Lune aussi.

Je suis plutôt de l'avis d'Anovel. Une station astronomique en orbite halo autour de la Lune est une hérésie. D'abord, observer le Soleil, la Lune et la Terre nécessite des instruments dédiés, car dans les 3 cas, on ne recherche pas la même chose. Des satellites automatiques, placés à des endroits beaucoup plus intéressants que l'orbite halo (point de Lagrange Terre-Soleil par exemple), seront bien plus efficaces. Si on parle du gatway, c'est à dire station habitée, l'observation astronomique est le dernier des soucis. Quelles sont les observations astronomiques faites dans l'ISS?

Mon raisonnement vient de la différence entre le Hubble Space Telescope et le James Webb Space Telescope:
Le HST était accessible, réparable, entretenu par des visites d'astronautes à bord de la navette et a jusqu'à présent duré 30 ans.
Le JWST doit être lancé vers L2 du système terre-soleil, sans aucune intervention humaine ou robotique et ne durer que 5 ans à cause de l'hélium (servant à refroidir le télescope) qui s'évapore progressivement. Il y a des centaines de structures qui doivent se déplier parfaitement pour que cela marche!
Un observatoire en NRHO bénéficiera de la présence de la plate-forme habitée pour son entretien, son amélioration. Cette plate-forme aura pleins d'autres fonctions (comme ce fut aussi le cas de la Navette en LEO).

Le point de vue de Raoul se défend. Car on peut  faire remarquer que les instrumentations d'observation de télescopes peuvent devenir assez rapidement obsolète, vu la rapidité d'apparition de nouveautés avec augmentation importante des capacités.
C'est d'ailleurs ce qu'on fait pour l'instrumentation équipant les grands télescopes au sol pour améliorer leur capacité de détection.
Une plate-forme pouvant supporter des équipements remplaçables, c'est ce qu'a proposé le HST.
Il serait assez cocasse que des partisans de la ré-utilisation en matière de lanceurs et de capsules .... changent de philosophie pour des installations scientifiques.

On a parlé - pour prendre un exemple - de construire des télescopes interférométriques nécessitant une grand précision pour le guidage du positionnement des éléments qui le composent. (ce peut-être fait dans de multiples gammes d'onde)
Peut-être pourrait-on se "faire la main" avec un prototype proche (en distance mais pas trop) d'une station habitée avec des ingénieurs pouvant intervenir sur les éléments jusqu'à ce que la technique soit maitrisée.
Car AMHA on ne lancera pas de sitôt un tel ensemble à un point de Lagrange Terre-Soleil (donc uniquement gérable pour sa conformation par télé-transmission avec un délai du à la transmission) sans avoir des assurances que çà va marcher avec une probabilité suffisante.
Avec le nouveau  JWST on va prendre le risque du déployable car tout est dans un ensemble unique et qu'on a pu tester au sol. Ce qui n'empêche que c'est aussi à haut risque, quand cela se produira dans l'espace lointain, et sans qu'on sache si on aura la capacité de réparer en cas de souci.

On pourrait aussi faire cela (c'est envisagé au moins) pour tester un Deep Space Vehicle habité en mission longue pour simuler le voyage vers Mars, en sachant qu'une station n'est pas éloignée ce qui garantit une sécurité en cas de besoin (réparation / problème de santé urgent). On emmagasinerait de l'expérience en gérant au mieux les risques. Le véritable voyage pouvant alors ensuite se faire avec un équipement déjà amélioré.
Car pour ce qui est du vol habité lointain .... on ne peut pas non plus "se lancer à l'abordage".

Remarque : on s'éloigne quelque peu de la problématique du Fil sur le Human Landing System d'Artemis. Cela concerne plus le Gateway et l'étendue des possibilités que ce type de station offre en orbite HALO

Déjà bravo pour la qualité des échanges sur ce fil depuis quelques jours, c'est très intéressant et j'y lis beaucoup de réflexions censées. Quelques remarques :

-concernant la proposition d'Anovel sur le train lunaire assemblé en orbite basse, ce serait envisageable à condition de disposer d'un étage d'injection trans-lunaire suffisamment puissant pour embarquer tout l'ensemble. J'ai un gros doute sur les capacités de l'ICPS à ce sujet. Et comme l'EUS est reporté aux calendes grecques...

-concernant Orion : en fait Orion est capable de se mettre en LLO et de faire l'injection trans-terrestre au retour... mais pas les deux à la fois ! C'est ce qui le distingue du CSM d'Apollo. Dans Constellation Orion devait se mettre en LLO grâce aux ergols d'Altair. Ce schéma, avec un atterrisseur doté d'un étage de descente super-puissant est impossible aujourd'hui car il nécessite un lanceur lourd.

-les "Space Tugs", modules de transferts inhabités sont très prometteurs. Cela demandera toutefois de les fiabiliser. Je crains qu'avec le peu de missions d'essai prévues cela ne soit pas possible en pratique.

-Serait-ce possible d'utiliser les modules de transferts usagés (après quelques années en orbite) comme relais de télécommunications, à défaut de leur confier la vie des astronautes ? Cela serait utile à plus long-terme si l'on veut aller vers la face cachée ou les pôles, ou même en secours, ou même pour des rovers.

-L'analogie de phénix avec l'ascension de l'Everest et le camp de base est très pertinente. Pour aller sur la Lune (ou Mars), l'équation n'est pas simple à résoudre entre les besoins en ergols, les poids-morts comme le bouclier thermique et la fiabilité du système dans son ensemble. En principe il faut éviter d'amener trop de masse trop haut, tout en amenant suffisamment pour assurer les besoins vitaux et assurer une certaine sécurité.

-Encore plus que pour les premiers étages de lanceurs, tel celui de la Falcon 9, l'intérêt de la réutilisabilité pours certains modules lunaires pose question. Est-ce toujours vraiment pertinent lorsqu'il faut amener des tonnes d'ergols dans des ravitailleurs en HALO ? (et donc un étage pour mettre en TLI ces ravitailleurs, et un lanceur pour mettre cet étage en LEO...). Ne faut-il pas envisager des vaisseaux jetables mais plus robustes, pouvant être fabriqués en série pour ainsi amortir les coûts de développement ?

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Instant_Landing_Pads_for_Artemis_Lunar_Missions/

vous avez peur des projections de regolite? la Nasa a trouvé (enfin étudie) une parade, construire une aire d'alunissage... pendant l'alunissage!
l'idée est de projeter un flux d'alumine dans la tuyère du moteur d’alunissage au début de la poussée finale afin de créer une couche qui protégerait la régolite de l’érosion en fin de poussée.

Vous verrez qu’Artemis ne verra pas le jour. D’abord renvoyé puis abandonné. Avec la crise de la Covid puis la défaite(?) de Mr Trump, le projet tombera en désuétude. Quand on étudie le projet, on voit qu’il n’y a rien d’innovant: une sorte d’Apollo plus complexe et probablement bien plus cher. Les technologies pour accéder à la « colonisation «  du système solaire n’existent pas encore. Musk avec son Starship n’est en fin de compte qu’une grosse Saturn 5 moins cher à l’usage. Il faut investir dans la recherche sur la propulsion: VASMIR, fusion, LASER, antimatière... On y arrivera mais ce n’est pas pour demain ! Il faudra se contenter dans le meilleur des cas de petits sauts de puce dans le but d’assouvir l’égo de certains gouvernements.

Pour le moment on va suivre ce qui se passe du côté des trois sociétés pré-sélectionnées, qui doivent rendre - pour février 2021 - un projet plus détaillé pour ne serait-ce que mériter de toucher leur début de financement, en cochant toutes les cases de ce que la NASA leur demande de résoudre.

phenix a écrit:https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Instant_Landing_Pads_for_Artemis_Lunar_Missions/

vous avez peur des projections de regolite? la Nasa a trouvé (enfin étudie) une parade, construire une aire d'alunissage... pendant l'alunissage!
l'idée est de projeter un flux d'alumine dans la tuyère du moteur d’alunissage au début de la poussée finale afin de créer une couche qui protégerait la régolite de l’érosion en fin de poussée.

La technique imaginée par MASTEN pourra être testée pour de petits atterrisseurs comme ceux du CLPS.
Il faut s'assurer que le flux du moteur reste efficace jusqu'au contact du sol. Il faut que l'engin puisse alunir sans aucun problème.

Intégrer cela dans un atterrisseur avec un équipage (Artemis III) .... impliquerait des essais .... qu'un délai très serré rend AMHA difficile à envisager

Une vue de l'atterrisseur de la National Team (maitre d'oeuvre Blue Origin) avec son étage de transfert orbital :

On ne se rend pas bien compte de l'échelle, mais c'est carrément un petit building haut comme 4 étages qui va se poser sur la lune ! Les astronautes seront sur le palier du troisième étage quand ils ouvriront la porte, à une dizaine de mètres au dessus du sol ! :eeks: