[Artemis] HLS - SpaceX - Moon Starship

Combien de temps pourra rester Lunar Starship posé sur la Lune avec ses réservoir à moitié pleins ? Sur Mars les réservoirs seront remplis avant le redécollage.

Selon les durées prévus pour les missions artemis je dirais au moins une semaine

Et les cryoergols, comment vont-ils se comporter ?

TeraTak a écrit:Selon les durées prévus pour les missions artemis je dirais au moins une semaine

La première mission à la surface de la Lune, composée de deux membres d'équipage, restera à la surface pendant 6,5 jours. Les deux astronautes effectueront jusqu'à quatre sorties extra-véhiculaires à la surface de la Lune

Je pense qu'il pourra rester beaucoup plus longtemps que la durée de cette mission puis qu'à terme la NASA fera une base lunaire pour mettre au point les missions vers mars

wettnic a écrit:Et les cryoergols, comment vont-ils se comporter ?

A moins de stocker l'engin  dans un hangar à la température adéquate ... avec la succession des jours et des nuits et leur écart important de température .... cela ne pourra probablement pas se faire de le laisser en place sur une aire.
Il faudra vidanger les réservoirs et les remplir peu avant le départ.
Une question : pour maintenir la structure rigide ... et éviter un écrasement, il faudrait probablement garder une pressurisation (?). Est-ce envisageable ?
Bref ...il y aura probablement besoin d'une station service avec ISRU , prise de courant pour les douches et les frigos du petit personnel et tout et tout .

montmein69 a écrit:

wettnic a écrit:Et les cryoergols, comment vont-ils se comporter ?

Une question : pour maintenir la structure rigide ... et éviter un écrasement, il faudrait probablement garder une pressurisation (?). Est-ce envisageable ?

Un avantage sur la Lune est que la gravité y est 6 fois inférieure à celle de la Terre. ;)

Syl35 a écrit:

montmein69 a écrit:
Une question : pour maintenir la structure rigide ... et éviter un écrasement, il faudrait probablement garder une pressurisation (?). Est-ce envisageable ?

Un avantage sur la Lune est que la gravité y est 6 fois inférieure à celle de la Terre. ;)

Attention ici ça n'est pas un problème de gravité, mais de pression!

Comment avaient-t-ils fait pour les missions Apollo ?

TeraTak a écrit:Comment avaient-t-ils fait pour les missions Apollo ?

pour les missions appolo il utilisé des ergols hypergolique qui sont particulièrement souple a l'utilisation et pour le stockage. D'ailleurs c’était a peu prés les même ergols qui était utilisé sur "étage à propergols stockables" d'ariane V, c'est dire.

par contre, il y en a qui sont bien plus calé que moi sur le sujet, mais de tout se que j'ai vu le stockage d'ergol cryogenique dans l'espace est pas si compliqué que cela , déjà par se qu'il y a pas d'air pour les échanges par convection. sur la lune il y a deux particularité par rapport au vide spatial c'est qu'on a de la gravité qui plaque les ergoles au fond (top pour aidé au démarrage mais pas forcement bon pour les échanges thermique) et plus de rayonnement car on a le soleil et la réflexion de la lune. par contre si on regarde le starship , il est prevu qu'il stock les ergols pour l'atterissage martien pendant les six mois de transit terre=>mars, bon il y a un réservoir dédier mais sa prouve que c'est pas impossible pour une semaine.

La NASA semble moins faire confiance à SpaceX qu'aux deux autres projets, en tout cas pour le court terme imposé par la Maison Blanche.

Le Journal de l'Espace a écrit:

Syl35 a écrit:

Un avantage sur la Lune est que la gravité y est 6 fois inférieure à celle de la Terre. ;)

Attention ici ça n'est pas un problème de gravité, mais de pression!

Les deux, la pression dans les réservoirs sert à empêcher le flambage de la structure du starship sous le poids des parties supérieures. Or, avec une gravité 6 fois moindre, le poids à supporter par la structure est 6 fois plus faible que sur Terre.
De plus, la pression sur la Lune étant nulle du fait qu'il n'y ait pas d'atmosphère, le différentiel de pression avec l'intérieur des réservoirs (pour une pressurisation absolue donnée) est supérieure d'1 bar que lors de la présence au sol sur Terre.

Ces deux phénomènes combinés font qu'il est plus facile de maintenir l'intégrité de la structure sur la Lune avec une pression interne nécessaire des réservoirs probablement plus faible que sur Terre.

On peut y ajouter le fait qu'une certaine quantité d'ergols aura été consommée pour l’alunissage, donc encore moins de poids à soutenir (du moins pour le LCH4 qui pèse sur le réservoir LOx).

On peut imaginer que ce Starship ait des moteurs, en haut des réservoirs, adapter pour le vide et les moteurs  pour l'atmosphère sous la "jupe". L'emplacement libre des moteurs pour le vide sous la "jupe" étant occupé par des soutes à fret !

A quoi serviraient des "moteurs pour l'atmosphère" pour le Starship lunaire ?
D'après ce que j'ai compris, il n'a pas vocation à revenir sur terre et il n'y a pas d'atmosphère sur la lune.

MrFrame a écrit:A quoi serviraient des "moteurs pour l'atmosphère" pour le Starship lunaire ?
D'après ce que j'ai compris, il n'a pas vocation à revenir sur terre et il n'y a pas d'atmosphère sur la lune.

Tout à fait.
Cependant il y a la problématique de pilotage, seuls les Raptors "sea level" sont vectorisés. Si on les retire il  faut du coup vectoriser les Raptors Vac et donc fortement modifier le dôme inférieur (mais vu le nombre de fois qu'il aura été modifié....), impliquant aussi de modifier potentiellement la séparation inter-étage du super-heavy ou avoir des RCS suffisamment performants pour gérer la trajectoire pendant la poussée des Raptors Vac.

Je pense surtout qu'ils ont fait une modélisation rapide pour plaire à la NASA mais le modèle final, si un jour il existe, sera probablement très différent de ces premiers rendus. Il n'y a qu'à voir l'évolution depuis l'annonce de l'ITS voire même l'année écoulée juste pour le starship seul ;)

De plus, tout engin restant dans l'espace n'a pas besoin d'avoir de forme aérodynamique! Ainsi, gain de poids!

Pour moi, un Starship , ça décolle de la Terre, ça va ou ça doit aller, ça fait le job, et ça rentre se poser sur Terre sinon  c'est pas un Starship C'est une canette NASA peut-être (on prend, on utilise on jette) .

Moi aussi, j'avoue que le concept starship c'est surtout cette promesse de bouclier radiatif illimité sans (trop de) maintenance.

Le seul vaisseau spatial habité (pas station  spatiale)  qui ait jamais été conçu pour n'évoluer que dans le vide, fut le Lunar Module. Le LM avait pour particularité d'être allégé au maximum! Pas besoin de bouclier thermique, de parachute mais pas non plus besoin d'être assis et d'avoir une grande vitre, de vivres pour plus de 72 heures!
Tout engin destiné à se poser sur la Lune, à rejoindre l'orbite lunaire, sans revenir vers la Terre, va pouvoir être allégé de sorte qu'il puisse emporter autant d'astronautes que possibles, que ceux-ci y restent aussi longtemps que possible avec la charge utile aussi élevée que possible!
Si l'engin évolue dans le vide, il devrait être conçu pour cela.  Si SpaceX veut quand même le ramener vers la Terre (après des semaines de missions diverses dans l'environnement lunaire) il devrait concevoir un vaisseau hybride, en partie pour le vide lunaire et en partie pour l'atmosphère terrestre et va perdre toutes sortes de capacités pour une tâche ou pour l'autre. Un "Starship optimisé pour la Lune" ne devrait sans doute pas s'appeler un Starship mais ne devrait pas non plus ressembler à un Starship.

Oui, c'est pour ça que je n'aime pas trop ce moon starship. J'espère secrètement que c'est juste un petit coup de pouce financier à SpaceX qui n'ira pas plus loin que la planche à dessin. Focus Mars, ne pas se laisser distraire par les missions qui font s'éparpiller l'effort dans tous les sens. Déjà le Dragon XL me fait soupirer...

Raoul a écrit:Le seul vaisseau spatial habité (pas station  spatiale)  qui ait jamais été conçu pour n'évoluer que dans le vide, fut le Lunar Module. Le LM avait pour particularité d'être allégé au maximum! Pas besoin de bouclier thermique, de parachute mais pas non plus besoin d'être assis et d'avoir une grande vitre, de vivres pour plus de 72 heures!
Tout engin destiné à se poser sur la Lune, à rejoindre l'orbite lunaire, sans revenir vers la Terre, va pouvoir être allégé de sorte qu'il puisse emporter autant d'astronautes que possibles, que ceux-ci y restent aussi longtemps que possible avec la charge utile aussi élevée que possible!
Si l'engin évolue dans le vide, il devrait être conçu pour cela.  Si SpaceX veut quand même le ramener vers la Terre (après des semaines de missions diverses dans l'environnement lunaire) il devrait concevoir un vaisseau hybride, en partie pour le vide lunaire et en partie pour l'atmosphère terrestre et va perdre toutes sortes de capacités pour une tâche ou pour l'autre. Un "Starship optimisé pour la Lune" ne devrait sans doute pas s'appeler un Starship mais ne devrait pas non plus ressembler à un Starship.

En informatique nous appellerions cela le fantasme du langage unique à chaque fois qu'un langage devient populaire, il faut qu'il soit adapté à toutes les situations puis un petit nouveau arrive et ça recommence... 
Je trouve que nous retombons dans le même travers avec le starchip qui serait THE solution. 
Pour ceux ayant lu luna de Ian McDonald (je trouve le premier génial, les deux autres sont plus moyens), en plus de villes sur la lune (et d'une culture lunaire), 
il présente la boucle terre lune qui permet de relier l'orbite terrestre à l'orbite lunaire avec à chaque bout une "navette" spécifique.

Cela donnerait un véhicule réutilisable Terre <=> ISS puis un autre ISS <=> LOPG puis un autre LOPG <=> Lune. 
Il faut permettre le transfert des passagers, du cargo et du "fuel" entre chaque véhicule mais au moins nous pouvons les spécialiser à chaque fois.

Pourquoi ne pas partir vers une solution de ce type ayant déjà la crew dragon et  ISS : est ce une solution trop chère, trop complexe (meme si découper un problème est souvent une bonne solution), le positionnement international de l'ISS est t il un problème ?

Pour rejoindre la Lune depuis l'orbite terrestre basse, il faudrait que l'inclinaison orbitale le permette. La Lune orbite la Terre entre 18° et 28° latitude nord et sud, selon le moment...Or l'ISS se trouve à 51° d'inclinaison orbitale et le plus grand ennemi de toute mission spatiale, c'est le poids au lancement! Pour rejoindre la Lune à partir d'une inclinaison orbitale de 51° il faut beaucoup plus de carburant que si on partait de 28° comme depuis le KSC! Bon, ça c'était du temps d'Apollo...Or on parle aujourd'hui de la NRHO et il se peut (je n'en sais rien) que cette exigence d'inclinaison orbitale soit moins sévère! (La NRHO s'étend sur une zone bien plus grande que la Lune).
Buzz Aldrin a un projet auquel il tient, le "Cycler" pour aller sur Mars...L'ennui c'est que pour rejoindre le Cycler et rejoindre le sol martien depuis le Cycler et aussi le Cycler depuis le sol martien, il faut beaucoup de carburant!!
Un vaisseau qui irait de la Terre à la Lune de la même manière, en s'approchant de la Terre, va imposer un DeltaV très grand à tout remorqueur cherchant à le joindre (accélérer-freiner) or Delta V suppose plus de masse car plus de carburant.
L'important, c'est d'avoir en tête tout ce qu'un vaisseau spatial va faire comme manoeuvres au cour de sa vie, pour imaginer comment le lancer depuis la Terre.
Il faudra évidemment apprendre comment ravitailler dans le vide, en impesanteur, avec d'énormes variations de températures, de très grandes quantités de carburants! Ca peut fortement changer la donne et tout ce que j'ai écrit plus haut, mais nous n'y sommes pas encore.

Mais de toute façon, quel serait l'intérêt de passer par l'ISS ?
Si on dispose d'un vaisseau de transfert Terre-Lune, avec des navettes spécialisées pour assurer les liaisons avec la surface terrestre ou lunaire, l'ISS ne parait avoir aucun rôle intéressant à jouer.

Raoul a écrit:
Il faudra évidemment apprendre comment ravitailler dans le vide, en impesanteur, avec d'énormes variations de températures, de très grandes quantités de carburants! Ca peut fortement changer la donne et tout ce que j'ai écrit plus haut, mais nous n'y sommes pas encore.

Le ravitaillement dans le vide, en impesanteur ou pesanteur réduite  .... ce sera incontournable de le maitriser  quelle que soit la solution de transport et les destinations à atteindre.

C'est déjà envisagé pour le Gateway qui est préconisé pour recevoir des modules citernes, qui serviront à ravitailler le module de service EMS d'Orion, l'Ascent Vehicle à son retour de la Lune, et probablement des tugs genre Moon-S. Même si on peut envisager que ce sera probablement par des canalisations internes au Gateway.
Le Starship (ou son avatar Moon-S) devra être ravitaillé au cours de sa phase d'envol/départ depuis la terre .... opération à réaliser en orbite LEO avec un ou plusieurs Starship-tanker.
Et sur le sol lunaire si l'ISRU - au moins partielle - doit fournir à des véhicules volant ou roulant leur carburant.

il y a aussi diverses options qu'avaient imaginées Paul Spudis de réaliser des "stations services" de carburant en GEO ou en orbite lunaire (HALO ?) pour ravitailler des vaisseaux qui iraient plus loin (comme un Deep Space Vehicle). Stations dédiées et indépendantes du Gateway.

http://www.hobbyspace.com/AAdmin/Images/SpaceLife/Cislunar/CaseForDevelopingCislunarSpace-NASA.jpg

lambda0 a écrit:Mais de toute façon, quel serait l'intérêt de passer par l'ISS ?
Si on dispose d'un vaisseau de transfert Terre-Lune, avec des navettes spécialisées pour assurer les liaisons avec la surface terrestre ou lunaire, l'ISS ne parait avoir aucun rôle intéressant à jouer.

Les voyageurs devront opérer un transbordement de la navette_de_liaison_avec_le_sol_terrestre  vers le vaisseau_de_transfert_Terre_Lune puis un deuxième transbordement de celui-ci vers la navette-de_liaison_vers_sol_lunaire (ou inversement pour un retour).
On peut envisager un RdV et un amarrage direct ... ou bien la solution (sécuritaire ?) que les navettes transitent par une station (ISS ou Gateway) dans ce cas un véhicule y est déjà amarré (vide) et seul celui qui voyage (avec les passagers) est en mouvement. On peut y attendre en sécurité la correspondance si un éventuel délai est requis.

Ou bien on peut s'y faire servir un petit rafraichissement en attendant la correspondance (2001 ... souvenir)

En ce moment, sur le menu déroulant du live de LabPadre sur les tests du SN4, on peut lire qu'avant que SpaceX envoie des astronautes sur la Lune en 2024, le Starship devra accomplir, avec le Super heavy:
- un vol orbital du Super Heavy Starship, propulsé par le Super Heavy
- un deuxième vol orbital
- un vol de longue durée
- un vol au-delà du LEO
- une mission de démonstration d'atterrissage lunaire en 2022.

Le SH sera doté de 31 Raptors et non de 37.