Notre mission: Mars

Quelqu'un a une idée du poids que represente le stockage de l'eau, de la nouriturre et de l'air, pour 2 ans et pour
4 personnes, ca fait quelques dizaines de tonnes. pour faire un terre mars aller/retour. :affraid:
sans compter tout le reste.

Il vaudrait mieux que les vaisseaux se suivent l'un derrière l'autre à quelques heures d'intervale,
ca me semble plus prudent.

Socrates a écrit:
Je prévoyais une mission martienne avec un total de 17 lancements, sur deux ans, huit lancements par an (pas d'hydrogène en orbite, propulsion par Vasimir ou équivalent). 2 vaisseaux de 4 modules et 3 de 2 modules.

8 lancements/an : c'est quand même du flux très tendu.
Je ne sais pas quelle est la capacité maximale théorique des cadences au CSG avec une Ariane 5...
Le problème du Vasimr (Variable specific impulse magnetoplasma rocket) est que les études actuelles penchent pour un réacteur nucléaire afin de lui donner assez d'électricité. Et un réacteur nucléaire sur orbite... Quel homme politique osera donner le feu vert ?
Pour l'instant aucun. En tout cas sûrement pas en Europe où il faut mettre d'accord trop de monde pendant trop longtemps (hélas).
Remember Hermes... :(

Steph a écrit:L'équipage arrive avec son hab qui dispose de l'ensemble des réserves pour la totalité de la durée de la mission sur Mars, donc pas de risque de "mourir de soif" avant.

Hum, le problème, c'est qu'on est à l'heure actuelle à 5 kg d'eau /personne et par jour pour le meilleur LSS. Donc, il faudrait 30 tonnes rien que pour l'eau si on envisage une mission de 1000 jours.
Or, le chiffre de la DRM 3.0 est de 12 tonnes ...
Par ailleurs, à l'époque de la DRM 3.0, les chiffres étaient plutôt de 7 kg/personne et par jour. Autrement dit, à vérifier, mais il me semble bien que la NASA comptait sur l'eau du cargo pour compléter sinon il y a incohérence de chiffres ...

Cordialement,
Argyre

Argyre a écrit:

Steph a écrit:L'équipage arrive avec son hab qui dispose de l'ensemble des réserves pour la totalité de la durée de la mission sur Mars, donc pas de risque de "mourir de soif" avant.

Hum, le problème, c'est qu'on est à l'heure actuelle à 5 kg d'eau /personne et par jour pour le meilleur LSS. Donc, il faudrait 30 tonnes rien que pour l'eau si on envisage une mission de 1000 jours.
Or, le chiffre de la DRM 3.0 est de 12 tonnes ...
Par ailleurs, à l'époque de la DRM 3.0, les chiffres étaient plutôt de 7 kg/personne et par jour. Autrement dit, à vérifier, mais il me semble bien que la NASA comptait sur l'eau du cargo pour compléter sinon il y a incohérence de chiffres ...

Et ça tombe donc à seulement 6 tonnes pour un équipage de six et pour une mission de 200 jours. Mais je m'étonne de ce 5 litre/jour/personne. Si je fais ma toilette avec des lingettes humides (cf. ISS) alors je ne consomme pas 5kg de nourriture+eau par jour.
Alors pourquoi compter autant? Surtout qu'alors on compte un recyclage nul.
Moi pas copmprendre. :?:
Combien ils consomment sur l'ISS?

Argyre a écrit:L'équipage arrive avec son hab qui dispose de l'ensemble des réserves pour la totalité de la durée de la mission sur Mars, donc pas de risque de "mourir de soif" avant.

Hum, le problème, c'est qu'on est à l'heure actuelle à 5 kg d'eau /personne et par jour pour le meilleur LSS. [/quote]

Je viens de relire la DRM 3.0. Si j'ai bien compris, la NASA a prévu très light avec 2.5 kg d'eau par personne et par jour pour 800 jours, sachant que dans l'ERV il y a de l'eau pour le retour. Et ils supposent qu'il y a un ECLSS très efficace ... ce qui reste à démontrer, mais ils rappellent toutefois qu'il y a un backup dans le cargo.
Donc, en quelque sorte, sans le dire explicitement, ils comptent sur la modération des astronautes en cas de problème pour rejoindre le cargo. Ils ne mourraient donc peut-être pas de soif, mais ils ne sentiraient pas très bons ....

A+,
Argyre

Socrates a écrit:Alors pourquoi compter autant? Surtout qu'alors on compte un recyclage nul.
Moi pas copmprendre. :?:

Toi y en a oublié qu'astronaute sentir mauvais si pas lavé, surtout endroits cachés ..., toi bien laver mains avant manger et bien rincer bouche après brossé les dents. Et toi y en a oublié aussi que vêtements, ustensiles de cuisine, éponges et serpillères demander beaucoup eau. Enfin, toi penser aussi que beaucoup nourriture déshydratée, comme lait en poudre, pâtes, riz, etc.. Toi pouvoir avoir bonne idée consommation en regardant compteur d'eau. Et toi très étonné je pense.
:lolnasa:
A+,
Argyre

Argyre a écrit: Toi y en a oublié qu'astronaute sentir mauvais si pas lavé, surtout endroits cachés ..., toi bien laver mains avant manger et bien rincer bouche après brossé les dents...

Ah bon :shock: :shock: :shock: on ne m'avait pas prévenus...

...

C'est pour ca cette odeur :pale: :affraid: :lol!:

Un aller/retour terre lune sans se laver pendant une semaine, c'est ok, on a une petite idée.

Mais trois ans, aller/retour mars, sans se laver, c'est pas humain, j'imagine l'odeur, miam, aller respirez,
ils vont peter les plomb, j'espere qu'ils n'auront pas les toilettes bouchées pendant le voyage ! :face:

si ils ne meurent pas de soif, il seront gazés.

La toilette dans l'ISS se fait avec des lingettes humides. C'est très efficace. Les cheveux se lavent avec des shampoing secs. Ensuite, l'humidité ambiante (origine = les lingettes + sudation etc...), est condensée et recyclée... Enfin, les chiffres d'Argyre semblent ne faire aucun cas d'aucun recyclage. D'où mon étonnement...
Ah, oui, j'oubliais... si vous croyez que ça sent la rose dans l'ISS... ou dans la défunte MIR... Mais 2,5 litre, là je suis OK.
Donc pour une mission courte (200 jours) et pour six spationautes on tombe à seulement 3 tonnes d'eau.

Bien je vois que le super sujet de Socrates a démarré sur les chapeaux de roues ce qui l'empêchera pas de devenir un sujet de notre forum . La conquête de Mars sera certainement l'épopée spatiale de ce XXI siècle. Il y a plusieurs scénarios en lice chacun avec des arguments assez solides et çà va donner matière à réflexion.
Le point de départ, çà sera l'option du lanceur: des lanceurs lourds dérivés d'Ariane V ou des lanceurs super lourds nouveaux. Finalement (mais ...hum...peut-être provisoire) j'opterais plutôt pour Ariane V boostée !
C'est vrai qu'un lanceur standard jusqu'à L1 Terre -Lune construit à la chaîne devrait permettre des économies d'échelle.
Mais çà dépendra des capacités d'accueil des bases de lancement où il y aura à investir.
Donc pas d'innovation majeur à ce niveau, mais surtout des gains en fiabilité. Les innovations çà sera pour la suite du voyage: Vasimr or not Vasimr,Nuclear....,Solar... A suivre!
Un peu hors sujet , ahma ,les innovations majeures pour les lanceurs ne découleront pas des voyages interplanétaires de fréquence trop faible pour les amortir financièrement, mais des vols orbitaux ,voire suborbitaux et ils viendront peut-être après la conquête de Mars. Ceci les empêchera pas alors de les utiliser lors de la colonisation qui suivra au XXII.

Pour la consommation d'eau, tout depend des conditions de vie et de la deperdition en eau, dans le desert, la conso minimum et de boire 4 litres,
je n'avais pas pense a tous les produits déshydratées, il en faut pas mal.

il serait intéressant de connaitre la consommation journaliere de l'iss et son usage, si quelqu'un à l'info.

giwa a écrit:Il y a plusieurs scénarios en lice chacun avec des arguments assez solides et çà va donner matière à réflexion.
Le point de départ, çà sera l'option du lanceur: des lanceurs lourds dérivés d'Ariane V ou des lanceurs super lourds nouveaux.

Je proposerais bien un compromis. On pourrait envisager d'utiliser une Ariane5 boostée avec deux vulcains, deux EAP, et un étage supérieur soit 40/50 tonnes en LEO (si ça convient). On garde donc le même diamètre.
Ensuite, la question pourrait être: on assemble où et on part d'où (LEO, GEO, L1?).

Compte tenu du recyclage sur l'iss, il semblerait que L'OGS (Oxygen Generation System) doit produire quotidiennement environ 6 kg d'oxygène pour 6 personne.
en cas d'urgence, cela peut produire jusqu'a 10kg.

Il y a quand même un détail qui m'ennuie avec les scénarii dépendant
d'une production sur place du propergol de retour, surtout si le
propergol doit être produit pendant le séjour de l'expédition (scénario
TT1 Argyre).
La planète Mars peut être balayée par des tempêtes de sables durant des mois.
Si une de ces tempêtes se déclenche pendant le voyage aller,
l'expédition ne peut pas atterrir pour produire son propergol de
retour, et au moment où elle pourrait éventuellement atterrir après
avoir attendu la fin de la tempête, risque de ne pas disposer d'assez
de temps pour produire avant la fenêtre de retour.
Si l'expédition est déjà sur Mars au moment où la tempête se déclenche,
la quantité déjà produite peut être insuffisante pour le vol de retour.

Dans le cas de la DRM, ce problème est un peu atténué car le propergol
est disponible au moment où l'expédition arrive : s'ils ont déjà
atterri, ils peuvent à tout moment redécoller juste avant l'arrivée de
la tempête et attendre la fenêtre de retour sur orbite.
S'ils n'ont pas encore atterri, ils peuvent attendre la fin de la
tempête pour descendre, avec une chance de récupérer le propergol déjà
produit avant la fenêtre de retour (on rappelle que l'expédition habitée n'est
lancée qu'une fois le propergol produit sur place).
Un scénario dans lequel le propergol de retour est produit pendant le
séjour de l'expédition parait donc bien plus risqué que la DRM de ce
point de vue.

Des idées sur la question ?
Peut-on chiffrer ce risque, en fonction de la fréquence et de la durée de ces tempêtes ?

lambda0 a écrit:La planète Mars peut être balayée par des tempêtes de sables durant des mois.
Si une de ces tempêtes se déclenche pendant le voyage aller,
l'expédition ne peut pas atterrir pour produire son propergol de
retour, et au moment où elle pourrait éventuellement atterrir après
avoir attendu la fin de la tempête, risque de ne pas disposer d'assez
de temps pour produire avant la fenêtre de retour.

En premier lieu, il faudrait vérifier qu'une tempête empêche l'atterrissage ou/et empêche la production de carburant. Pour l'atterrissage, je vois 2 problèmes potentiels,
1) La dérive à cause du vent
2) La visibilité
Vu la densité de l'atmosphère, j'ai du mal à imaginer qu'un tel vent puisse perturber la descente de l'atterrisseur. Mais je me trompe peut-être ?
Pour ce qui est de la visibilité, il me semble qu'il doit y avoir moyen de s'en passer, en utilisant typiquement un radar et en ayant soigneusement cartographié la zone d'atterrissage avant à l'aide d'un satellite.
Pour ce qui est de la production de carburant, je ne connais pas bien les systèmes requis, mais je serais étonné qu'on ne puisse pas tout simplement filtrer l'air en amont. En revanche, la tempête poserait un problème si on décidait de remplacer le réacteur nucléaire par des panneaux solaires.
Mais peut-être ai-je oublié d'autres problèmes ? (électricité statique ? grippage de certains composants ? ...)
Sinon, autres pistes de réflexion :
on peut tenter un atterrisssage très au sud si on est dans l'été austral, ou très au nord si on est dans l'été boréal, en bénéficiant par ailleurs d'un ensoleillement maximal meilleur qu'à l'équateur (l'idéal étant au-delà du cercle polaire sud, en orientant les panneaux vers le soleil 24h/24). En effet, sauf erreur de ma part, même lorsque les tempêtes sont "planétaires", les zones polaires sont relativement épargnées.

Enfin, dans le cadre de TT1, on peut décider de revenir à 4 dans la même fusée si nécessaire. Si les rendements des usines de production de carburant sont divisés par 2 à cause d'une tempête martienne, on peut choisir d'affecter le carburant d'une fusée à l'autre fusée ...

Autre backup possible : un nouveau vaisseau cargo amène (seulement) une dizaine de tonnes de provisions et matériels pour tenir 2 ans de plus, le temps de remplir les réservoirs de carburant ...

Cordialement,
Argyre

ps : dans la mission de référence 5.0, la date de départ de la mission habitée coïncide précisément avec le début d'une période d'accalmie en ce qui concerne les tempêtes, dont la saisonnalité est connue.

Argyre a écrit:(...) d'autres problèmes ? (électricité statique ?

Tout à fait. D'après ce que j'ai lu plusieurs fois (désolé pas de lien à donner) c'est un gros problème. Même au sol, il sera difficile d'évacuer les charges (inefficacité de la mise à la "terre", si l'on peut dire).

à Space Opera:
Pourrais-tu nous dire ce qu'il serait possible de faire avec trois fois 27 tonnes en orbite basse martienne? Une fois 27 tonnes, est-ce suffisant pour descendre et remonter deux astronautes + 100kg d'échantillons? Si la réponse est "non" alors tout mon scénario (avec 17 ou 20 fois 27 tonnes) est bidon...

à Henri:
je partais du principe que l'annonce de 4300w/kg était réaliste et serait sur étagère dans quinze ans. Mais c'est en effet peut-être bien par là qu'il faudrait s'attaquer au problème.
à+

Socrates a écrit:
à Space Opera:
Pourrais-tu nous dire ce qu'il serait possible de faire avec trois fois 27 tonnes en orbite basse martienne? Une fois 27 tonnes, est-ce suffisant pour descendre et remonter deux astronautes + 100kg d'échantillons? Si la réponse est "non" alors tout mon scénario (avec 17 ou 20 fois 27 tonnes) est bidon...

Dans la DRM 3.0, il y a environ 60t en orbite martienne, tout compris (je ne tiens pas compte de la NTR). Au sol, il reste 35t, dont 4t pour le système propulsif de descente (carburant, bouclier, parachutes ... virés).
Toutefois, ces 35t ne remontent pas.

Il faut donc considérer le cargo :
Sauf erreur de ma part, on a :
Besoins en CH4/O2 : 39t
Système de propulsion : 4t
Capsule de remontée en orbite martienne (pour rejoindre le NTR de retour) : 4,8t
Equipage : 500 kg (6 personnes ou 2 personnes et des échantillons ...)
Donc ?

A+,
Argyre

Merci Argyre.
C'est dommage que tu n'ais pas la masse nette de fret au sol sur les 26,2 restants (35-4-4,8=26,2). J'ai quelques difficultés à bien placer ces chiffres.
Mais avec ce que tu me donnes, ça semblerait jouable.
A la louche, si l'on garde les mêmes proportions alors on aurait 27t en orbite, 15,75 au sol. Mais environ (et seulement) 3 tonnes pour un équipage de deux +100kg d'échantillons, ça me semble intuitivement très sous-estimé pour rejoindre l'orbie basse. Ou alors ???
à+

Socrates a écrit:Merci Argyre.
C'est dommage que tu n'ais pas la masse nette de fret au sol sur les 26,2 restants (35-4-4,8=26,2). J'ai quelques difficultés à bien placer ces chiffres.

Dans la DRM 3.0, il y a 2 atterrisseurs, un module cargo et un module habité. Les 35t, c'est pour le module habité, qui reste en totalité au sol, sauf l'équipage.
Pour le module cargo, il y a 40t au sol, dont l'usine de carburant, le réacteur SP100, 5t d'H2 et les 4+4,8=8,8 tonnes de l'étage qui remonte.

A+,
Argyre

Cette page donnant les Delta-V pourrait être fort utile.
http://meridiani2.usc.edu/propulsion.html

Hello à tout le monde !

Je vois que vous avez tellement bien avancé sur la partie lanceurs que je me sens bien incapable de contribuer de manière très productive de ce côté (je suis blonde : je compte donc sur notre indulgence ).

Je m'attellerai donc à faire avancer le schmilblick sur un autre sujet : l'habitabilité du module de transit Terre - Mars. L'un des problèmes majeurs que rencontreront nos chers petits astronautes sera celui de la gravité zéro, dont vous connaissez tous les méfaits sur la masse musculaire, le système osseux, le système immunitaire, etc.

L'idéal pour parer à ce problème serait de disposer, comme dans 2001, L'Odyssée de l'Espace, d'un module rotatif permettant de recréer une pesanteur artificielle sur au moins une partie du module (probablement les quartiers d'habitation).

Cependant, lisant cela, j'imagine que vous allez tous me bondir dessus en objectant qu'une telle idée serait irréaliste dans la mesure où il serait très difficile d'expédier dans l'espace une rotonde suffisamment large pour remplir cette fonction.

Ma réponse à cette (légitime) objection consisterait à utiliser, comme projette de le faire le milliardaire américain Bigelow pour son futur hôtel orbital, des modules gonflables (cf schéma ci-dessous, ainsi que l'excellent article dans Wired).

Le module gonflable présente l'avantage de ne pas prendre beaucoup de place dans le module de lancement, et de permettre en revanche des volumes importants une fois gonflé. Cela pourrait permettre aux astronautes de bénéficier de quartiers d'habitation relativement spacieux, et éventuellement d'une rotonde où ils pourraient retrouver une pesanteur artificielle. Ils pourront même y jouer à "chat" si cela les amuse...

Les parois en kevlar des modules sont suffisamment résistantes pour tenir l'air et résister aux chocs. Leur structure ronde les rend moins susceptibles de subir les impacts météoriques de plein fouet.

La bise à tous et à toutes (et hâte de savoir quels commentaires méchants vous allez faire concernant ma proposition !)

Matsya

Salut matsya de... Santa Barbaraaa tu ne sais... Oups :oops: désoler de Santa Monica!!
Et Welcome Home :cheers:

PS: Tu es Américaine ou un Française expatriée??

Edit: ah non ton IP te situe en région Parisienne :suspect: :suspect:

Bon pour en revenir à nos moutons: C'est vrai que l'idée des modules gonflables n'est pas pas si mauvaise que cela pour un gain de masse.

Juste deux question:
Qu'est ce que tu préconises contre les radiations?? Car les parois me paraissent un peu juste au cas ou.
Pour envoyer le matériel avec ta methode il faudrait quand même des modules "en dur".. Non??

Amicalement

juste comme ça, vous avez pensez à une Ariane 5 à 4 EAP ?

Est ce qu' il n' y aurait pas un gain de puissance non négligeable ?

L'idée d'un bout de module qui tourne, c'est un coup à plomber définitivement le budget masse de la mission. Par contre, et nous en avons déjà parlé, la rotation de 2 modules complets l'un autour de l'autre parait déjà plus réaliste.

Sur un notre fil on disait que rajouter des EAP "à outrance" n'amenait guère plus de puissance car il fallait prendre en compte leur masse...

matsya a écrit:Hello à tout le monde !
...

Ma réponse à cette (légitime) objection consisterait à utiliser, comme projette de le faire le milliardaire américain Bigelow pour son futur hôtel orbital, des modules gonflables (cf schéma ci-dessous, ainsi que l'excellent article dans Wired).

Le module gonflable présente l'avantage de ne pas prendre beaucoup de place dans le module de lancement, et de permettre en revanche des volumes importants une fois gonflé. Cela pourrait permettre aux astronautes de bénéficier de quartiers d'habitation relativement spacieux, et éventuellement d'une rotonde où ils pourraient retrouver une pesanteur artificielle. Ils pourront même y jouer à "chat" si cela les amuse...

Les parois en kevlar des modules sont suffisamment résistantes pour tenir l'air et résister aux chocs. Leur structure ronde les rend moins susceptibles de subir les impacts météoriques de plein fouet.
...

Salut !
Et bienvenue par ici.
Pour répondre à ta suggestion, en y repensant, il me semble bien qu'avant d'être récupérés par Bigelow, ces modules gonflables avaient été étudiés par la NASA pour des vols interplanétaires...

A+