Quelle mission si on atterrissait sur Europe ?

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Pour les transmissions, je me disais qu'on pouvait sous l'eau utiliser des ultra-sons entre le robot sous-marin et une base-relais placée à la base du puits de forage (interface eau/banquise) , puis on remonte le signal le long de ce puits (en filaire ou avec des répéteurs espacés) , en haut du puits une antenne relaye vers un orbiter. C'est ce que j'avais suggéré dans mon post

Un schéma simpliste mais qui concrétise le concept :

Quelle mission si on atterrissait sur Europe ? - Page 2 Transm10

Evidemment une solution de liaison directe entre le sous-marin et l'orbiter est séduisante car elle affranchirait de toute installation de relais, compliqués à installer.
Il s'agit de savoir quel doit être la taille de l'engin émetteur (radar ?) à installer dans le sous-marin, sa puissance et l'énergie nécessaire pour émettre d'en dessous de la banquise.

Il faut aussi composer avec les "passages " de l'orbiter au dessus de la zone où se trouve le sous-marin, mais cet aspect des difficultés doit être solutionnable.

Comme on voit tout un tas de challenges technologiques à résoudre et des défis passionnants à relever.


Dernière édition par montmein69 le Sam 28 Fév 2009 - 7:49, édité 1 fois

montmein69

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@Argyre a écrit:
@Explorer a écrit:Petite question, car ce n'est pas ma spécialité : Quelles sont les ondes susceptibles de passer à travers une couche de glace de plusieurs kilomètres d'épaisseur ?

edit : Argyre, tu veux dire sur quel genre de débit ?

Je ne voudrais pas dire de bêtise, donc à confirmer, mais je pense qu'il s'agit des ondes très basse fréquence, quelques kHz.
Sinon, je parlais du débit d'informations en nombre de bits par seconde. Si on reçoit un signal faible et bruité, on ne peut pas y placer beaucoup d'informations, quel que soit le codage utilisé. Par exemple quelques dizaines de bits par seconde serait un débit très faible .... mais mieux que rien !

A+,
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Comme l'évoquait Montmein, la transmission filaire resterait donc sans doute plus fiable. Un autre problème à régler : la pression exercée par le flux de marées sur le trou creusé dans le glace. L'hypothèse du générateur nucléaire faisant fondre la glace jusqu'à l'eau est intéressante mais il faut un matériau susceptible de résister à une pression de plusieurs milliards de tonnes.
Le C60 par exemple ?
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@Explorer a écrit:
Comme l'évoquait Montmein, la transmission filaire resterait donc sans doute plus fiable. Un autre problème à régler : la pression exercée par le flux de marées sur le trou creusé dans le glace. L'hypothèse du générateur nucléaire faisant fondre la glace jusqu'à l'eau est intéressante mais il faut un matériau susceptible de résister à une pression de plusieurs milliards de tonnes.
Le C60 par exemple ?

Toute la question est de savoir :

- si une fois passé le perforateur + sous-marin on a besoin que le trou reste complètement ouvert ou pas (peu probable que l'on puisse faire un engin unique, AMHA on fore, on équipe le trou - fils ou répéteurs - puis on fait passer le sous-marin.)
- quelle est la rapidité avec laquelle la glace travaille ? (l'idée d'un chemisage parait peu crédible vu les pressions mises en jeu) ... si c'est assez lent ... cela peut suffire à réaliser la mission "nominale" (il est vrai qu'on a pris l'habitude des prolongations ... mais plus le milieu sera hostile, moins on y aura droit)

Autre question que je me suis posé ... outre les effets de marée dûs à la proximité de Saturne Jupiter.. on a la pression exercée par le poids de la banquise qui joue un rôle de couvercle, on risque donc de créer un gigantesque geyser en perçant ..... (les modifications d'aspect de la surface sont probablement liées à des remontées d'eau sous pression par des failles) . Et dans ce cas .... bonjour les dégâts lors des derniers mètres de forage 🤡


Dernière édition par montmein69 le Mar 10 Mar 2009 - 11:21, édité 1 fois
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En effet, un beau geyser.. Mais, si la glace gelée, celle dont l'eau vient de sortir, est moins dense que celui qui l'entoure. Ainsi, on peut utiliser la glace de la faille afin d'y faire transmettre par ultrasons ou autre moyen. Car la différence de densité joue dans la transmission des fréquences.

Donc, à la surface un récepteur-émetteur d'ultrasons couplé à un parabole, qui suit à la fois le satellite et le sous-marin. Je pense que cela devrait se jouer.

Car, les baleines utilisent une certaine fréquence et à une certaine profondeur. Cette fréquence rebondit sur les couches d'eau supérieures sans les traverser. Ainsi, les baleines peuvent se transmettre des informations à des milliers de kilomètres.

Donc, en jouant avec les failles de glace etc...
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J'ai eu par une autre source une info plus pessimiste sur les possibiltés de faire voyager des messages au travers de la glace.

Cryosat, avec son radar ne traverse pas la glace. Il mesure la différence de hauteur entre la banquise flottante et le niveau de l'océan. On a ainsi par différence la mesure de la hauteur de glace émergée, et on fait le calcul de la hauteur immergée (comme pour un iceberg en se basant sur Archimède)

Je ne sais pas si les ultra-sons peuvent voyager dans la glace ?

Donc il faudra équiper le puit en filaire ... avant que la glace se reforme ... et en espérant que cela ne cisaille pas tout :affraid:

A moins que les sous-marins des militaires aient une technique pour communiquer sous la banquise (et en faisant passer leurs messages au travers de la banquise ) :?:
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A Montmein
Au vu de ce que l'on évoque, cela laisse supposer une mission à fort tonnage. Par contre, Je ne vois pas en quoi Saturne peut avoir une quelconque influence ?
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Lien trouvé sur NSF. Récemment s'est tenu un workshop à Moscou sur l'exploration d'Europe.
Une tonne de présentation à lire, j'ai survolé quelques papiers sur la problématique de l'atterrissage (session 2) et c'est intéressant.

http://www.iki.rssi.ru/conf/2009elw/presentations/

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Wouh ! Merci pour les infos Steph. Il y a de quoi faire sur le sujet, notamment sur la structure interne d'Europe. :hermes:
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Super !
Il y a des infos sur le système de communications dans :
http://www.iki.rssi.ru/conf/2009elw/presentations/presentations_pdf/session7/biele_ELW.pdf
"For depths to about 1km, tether based power/comms between probe and surface may be considered.
For greater depths one possibility are ice transceivers (microwave repeaters, 2 cm x 10 cm, 120 mW transmit signal power, to relay 10 Kb/s transmit over several 100 m in ice with 13 ppm salt impurities).
Alternative (power with RTHs/RHUsRTHs/RHUsnot an not issue): long wave technology, antenna coils instead of long λ/4 wires"
En résumé :
Jusqu'à 1km de profondeur, des cables.
Pour plus de 1km, des répéteurs tous les 100 mètres avec transmission par microondes.
Alternative plus couteuse en énergie mais faisable : communications en grandes ondes avec une antenne bobine

Il est également dit dans cette étude qu'il est possible de forer très profond avec une foreuse chauffante, malgré de nombreuses difficultés à surmonter.

A+,
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@Explorer a écrit:A Montmein
Au vu de ce que l'on évoque, cela laisse supposer une mission à fort tonnage.

C'est clair que pour se lancer dans ce genre de challenge ... il va falloir du matos (probablement plusieurs lanceurs .. quoique l'Ares 5 permet de faire mieux en terme de payload que ce qui existe actuellement ... mais il faut voir sa capacité pour un tel voyage et la nécessité d'atterrir et peut-être de faire redécoller des échantillons)
Par ailleurs outre le matériel opérationnel lui-même il faudra des "robots" ou des "metteurs en place / superviseurs/ piloteurs d'outillage" qui seront chargés des opérations d'assemblage et de suivi des opérations. Ce qui suppose des avancées dans ces domaines de la robotique.

Par contre, Je ne vois pas en quoi Saturne peut avoir une quelconque influence ?

Oups ... c'est de Jupiter dont il fallait parler :pale: avec ses effets de marée gigantesques, sur la banquise, sur le noyau et ses échanges avec l'océan etc .... Je corrige.
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@montmein69 a écrit:
@Explorer a écrit:A Montmein
Au vu de ce que l'on évoque, cela laisse supposer une mission à fort tonnage.

C'est clair que pour se lancer dans ce genre de challenge ... il va falloir du matos (probablement plusieurs lanceurs .. quoique l'Ares 5 permet de faire mieux en terme de payload que ce qui existe actuellement ... mais il faut voir sa capacité pour un tel voyage et la nécessité d'atterrir et peut-être de faire redécoller des échantillons)
Par ailleurs outre le matériel opérationnel lui-même il faudra des "robots" ou des "metteurs en place / superviseurs/ piloteurs d'outillage" qui seront chargés des opérations d'assemblage et de suivi des opérations. Ce qui suppose des avancées dans ces domaines de la robotique.

Par contre, Je ne vois pas en quoi Saturne peut avoir une quelconque influence ?

Oups ... c'est de Jupiter dont il fallait parler :pale: avec ses effets de marée gigantesques, sur la banquise, sur le noyau et ses échanges avec l'océan etc .... Je corrige.

Totalement d'accord avec tes arguments. Par contre, je reste sceptique pour ce qui est du retour de la faisabilité d'un retour d'échantillons. On a pas encore testé le retour d'échantillons de Mars ? A mon avis, c'est le genre de mission qui n'interviendra pas avant la fin du siècle. Ok, là j'extrapole...
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[quote="Steph"]Lien trouvé sur NSF. Récemment s'est tenu un workshop à Moscou sur l'exploration d'Europe.
Une tonne de présentation à lire, j'ai survolé quelques papiers sur la problématique de l'atterrissage (session 2) et c'est intéressant.

http://www.iki.rssi.ru/conf/2009elw/presentations/[/quote]

C'est bizarre, dans la session 5, la partie "possible landing site on Europa" parle des divers sites potentiels pour un atterissage et ils sont tous situé sur l'hémisphère, la face "anti-jovien"....Pourquoi? A cause des communication?
La vue sur Jupiter doit-être à couper le souffle pourtant :)

Totalement d'accord avec tes arguments. Par contre, je reste sceptique pour ce qui est du retour de la faisabilité d'un retour d'échantillons. On a pas encore testé le retour d'échantillons de Mars ? A mon avis, c'est le genre de mission qui n'interviendra pas avant la fin du siècle. Ok, là j'extrapole...

Oui moi aussi je me demandais si ca pouvait s'envisager car on parle surtout de glace pas de roches comme sur Mars, est-ce possible de la conserver sans l'altérer dans un "congél" embarqué?Et la rentrée dans l'atmopshère terrestre? :hot:
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Je suppose que la face opposée à Jupiter doit être moins soumise aux effets de marées...
Attention cependant, il y a tout de même de la roche sur Europe mais sous la glace (si je ne me trompe pas ;) )
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@Explorer a écrit:
Totalement d'accord avec tes arguments. Par contre, je reste sceptique pour ce qui est du retour de la faisabilité d'un retour d'échantillons. On a pas encore testé le retour d'échantillons de Mars ? A mon avis, c'est le genre de mission qui n'interviendra pas avant la fin du siècle. Ok, là j'extrapole...

Tu as raison, une telle mission supposerait que l'on ait testé et validé l'essentiel des techniques pour réaliser la collecte, la mise en place dans le module, puis le décollage et aussi le RDV en orbite pour que le vaisseau de retour capture le container d'échantillons. (c'est très complexe)

Donc effectivement il faudrait au moins une expédition sur Mars MSR réussie. Et pour cela probablement en amont des expérimentations pour "se faire les ailes" en orbite terrestre, sur la Lune et/ou des astéroïdes.
Clairement un budget très important avec plusieurs missions qui s'empileraient, mais c'est à la hauteur des challenges (il n'y a que les russes qui aient fait cela en automatique sur la Lune ... et ils préparent Phobos-Grunt)
Donc AMHA tout cela est peu envisageable sans une collaboration internationale étendue.
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@Antares101 a écrit:
C'est bizarre, dans la session 5, la partie "possible landing site on Europa" parle des divers sites potentiels pour un atterissage et ils sont tous situé sur l'hémisphère, la face "anti-jovien"....Pourquoi? A cause des communication?
La vue sur Jupiter doit-être à couper le souffle pourtant :)

Certes ... mais ce n'est pas le but principal de faire de telles images du sol ... il y aura déjà tellement à faire .
Et puis on aura de toute façon de meilleures images avec l'orbiter qui tournera autour d'Europe et sera chargé de récupérer les échantillons et de faire le voyage de retour.

Pour le rôle de Jupiter ... effectivement je vois les effets de marée qui peuvent perturber assez rapidement la glace (on ne sait pas trop) ... peut-être aussi pour éviter des perturbations de communication avec l'orbiter ou même protéger les composants électroniques de radiations destructrices ? Encore faut-il qu'Europe soit toujours orientée avec la même face côté Jupiter ... est-ce le cas ?


Oui moi aussi je me demandais si ca pouvait s'envisager car on parle surtout de glace pas de roches comme sur Mars, est-ce possible de la conserver sans l'altérer dans un "congél" embarqué?Et la rentrée dans l'atmopshère terrestre? :hot:
Pendant le voyage ... il ne devrait pas y avoir trop de problèmes ... on a plutôt du mal à réchauffer les ergols et les instruments de la sonde 🤡
Pour la rentrée atmosphérique ... pas impossible d'avoir un système isolant sophistiqué et même un "refroidisseur" ... mais tout cela çà pèse ... et il faudra faire fissa pour récupérer sur un site un peu frisquet (Sibérie ? Antarctique ?)

C'est clair que pour gérer tout cela .... 2050 parait raisonnable .
Je verrai cela passer, probablement assis sur mon astéroïde avec Giwa ... et peut-être Firnas s'il veut se joindre à nous :megalol:
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Pour le rôle de Jupiter ... effectivement je vois les effets de marée qui peuvent perturber assez rapidement la glace (on ne sait pas trop) ... peut-être aussi pour éviter des perturbations de communication avec l'orbiter ou même protéger les composants électroniques de radiations destructrices ? Encore faut-il qu'Europe soit toujours orientée avec la même face côté Jupiter ... est-ce le cas ?

Oui c'est le cas pour tout les satellites naturels du système solaire (hormis Hypérion je crois)
Par exemple la Lune fait une révolution complète (trajectoire circulaire) autour de la Terre en 27,32 jours, exactement, le même temps qu'il lui faut pour effectuer une rotation complète autour de son propre axe. Cette synchronicité est due a l’attraction gravitationnelle de la Terre sur la Lune (ainsi que de la Lune sur la Terre), on en voit les effets avec bien sûr les marées.
Du coup, pendant qu'elle effectue un quart de tour autour de la Terre, la Lune tourne d’un quart de tour sur elle-même, c'est pourquoi un observateur verra toujours la même face lunaire et que l'autre lui est cachée (géosynchrone).
Bon ce n'est pas parfaitement égale non plus, c'est ce qui cause les librations

Edit : oui effectivement Hypérion est le seul corps connu ayant une rotation chaotique
http://fr.wikipedia.org/wiki/Hyp%C3%A9rion
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Ok merci. Je savais pour la Lune. Mais je ne me rappelais plus que c'était une propriété générale.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Rotation_synchrone

Donc on peut effectivement se servir d'Europe comme d'un bouclier contre les influences de Jupiter sur la zone d'atterrissage. Car un lander et un perforateur de glace automatiques sont fragiles .. même avec de la mécanique et de l'électronique "blindés".
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Je vais m'écarter un peu du sujet mais là, cela devient carrément intéressant...
Voyez dont.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Colonisation_de_Callisto

Par ailleurs, Arthur C.Clarke indiquait dans la postface de 2010 que le ravitaillement sur Europe avait été étudié dans un article de 1981 par "Ash, Stancati, Niehoff et Cuda" (Acta Astronautica, VII, 5-S, mai juin 1981).
J'offre des framboises à celui qui me retrouve l'article car je ne parviens toujours pas à remettre la main dessus 8-)
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On repart sur l'idée des missions humaines.
En 2003, la NASA effectua une étude théorique appelée "Human Outer Planets Exploration" (HOPE - Exploration humaine des planètes externes) concernant l'exploration humaine du système solaire externe.

Pas vraiment l'objet de la partie robotique Non
(et même le "mais là, cela devient carrément intéressant..." pourrait être discutable pour ceux qui échangent sur ce FIL)

MAis bien sûr les passionnés de cet aspect auront envie d'en discuter ...
Mais cela aurait plutôt sa place dans la partie Jupiter et ses Lunes de Actualités du forum
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/jupiter-et-ses-lunes-f35/

Zone libre pour les arguments et même pour y échanger des fraises et des framboises cultivées dans les serres de l'espace 🤡

Note : si les modos déplacent, ce message peut être effacé ... il deviendra sans objet.
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Bien que les spécifications pour de tels engins, soient très différentes de ce qui serait nécessaire pour une exploration d'océan sous une calotte glaciaire (Europe ou Ganymède) et si loin de la Terre, de ses océans et de la calotte glaciaire arctique , il n'est pas inintéressant de savoir ce que l'on sait faire de mieux actuellement en matière de AUV (Autonomous Underwater Vehicle).
Quelques pistes :

http://en.wikipedia.org/wiki/Autonomous_underwater_vehicle

http://www.rpsea.org/forums/auto_vanmierlo.pdf

http://www.wtec.org/loyola/subsea/c2_s6.htm

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=1158582

http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=2000049477&IA=WO2000049477&DISPLAY=DESC
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Un peu astronomique et HS mais voici en vidéo un événement extrément rare photographié le 8 mai :
L'occultation de Ganymède par Europe : http://spaceweather.com/archive.php?view=1&day=11&month=05&year=2009
Ca c'est du ballet cosmique! :D
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Pour les AUV ... on voit qu'un problème important c'est (outre le problème de transmission de données en up-load ou en down-load), l'autonomie de propulsion et d'alimentation des divers appareillages.
Avec des solutions (en environnement terrestre) envisagées pour un ravitaillement vers une base sous l'eau (elle-même câblée (?) en tout cas reliée à un dispositif ravitailleur en surface) ce qui se conçoit en environnement terrestre avec des bateaux de logistique probablement jamais bien loin.

Quelle mission si on atterrissait sur Europe ? - Page 2 Auv_po10

Pour un AUV qui serait descendu au travers de la banquise d'Europe et devrait procéder à une exploration même sur des distances assez limitées ... les difficultés sont décuplées (enfin 10 ou 100 ou 1000 fois plus compliqué !)
On devrait probablement utiliser des RTG, mais peuvent-ils être embarqués ? Cela fait une masse importante. A t'on réussi à miniaturiser par exemple pour les prochains rovers martiens ?
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Bonjour à tous! :)
[HS]Cela fait un moment que je ne suis pas allé sur le forum...
Ma passison ma ratrapé.....[HS]

Pour le problème de forage, on pourait utilisé de l'explosif, des missiles seraient lancé depuis un Orbiter, puis un Percuteur/Impacteur (du genre SMART ) viendrait percuter la couche restente après avoir largué un petit Rover (de type Sojourner, mais amélioré suivant les technologies actuels) qui après avoir aluniser corectement désendrait faire des prélévements dans le craterre pour examiner les différente couche de glasse...
SMART:Quelle mission si on atterrissait sur Europe ? - Page 2 Main_d10
Sojourner:Quelle mission si on atterrissait sur Europe ? - Page 2 Rover_10

Merci de m'avoir écouter, pardon pour les fautes, et :esanasa:
Microsphere
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@Explorer a écrit:Je vais m'écarter un peu du sujet mais là, cela devient carrément intéressant...
Voyez dont.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Colonisation_de_Callisto

Par ailleurs, Arthur C.Clarke indiquait dans la postface de 2010 que le ravitaillement sur Europe avait été étudié dans un article de 1981 par "Ash, Stancati, Niehoff et Cuda" (Acta Astronautica, VII, 5-S 6, mai juin 1981).
J'offre des framboises à celui qui me retrouve l'article car je ne parviens toujours pas à remettre la main dessus 8-)


essai ce lien http://sci.tech-archive.net/pdf/Archive/sci.space.history/2009-02/msg00056.pdf


je te fait grâce des framboises si sa passe

peronik

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Merci a Basstemperature pour son long post et les éléments qu'il amène à la réflexion sur cette mission.
Lui qui a un pseudo prédestiné pour toute mission où il y a dela glace à analyser ou à forer, ne pouvait faire moins 🤡

Je retiens de la première partie l'aspect intéressant de communication par ondes sismiques. Il serait intéressant d'avoir plus d'infos sur ce genre de techniques, comment moduler un signal et ne pas être trop parasité par les "vibrations" de la glace importantes comme souligné par les forts effets de marée, et surtout de fréquences aléatoires. Il faut un bon système de filtrage pour extraire le signal utile de l'ensemble des bruits de fond.

Je suis effectivement plus dubitatif sur l'intérêt d'aller dans des zones de fracture, qui certes peuvent annoncer une épaisseur réduite (mais rien d'automatique cependant) car l'instabilité de telles zones, fait courir d'énormes risques au matériel, non seulement comme il le souligne lui-même pendant le forage (un geyser ... et le matériel est satellisé :affraid: ... un mouvement latéral d'une faille qui joue et l'engin peut-être broyé lors de sa descente, ou le dispositif de communication n'est plus dans l'axe ... etc ...)
Je pense qu'on privilégierait une stabilité de la zone, même si cela se paye par un forage plus long donc plus compliqué à réaliser.

Pour la deuxième partie, je me suis un peu perdu dans l'argumentation, j'ai cru quand même comprendre que l'hypothèse de l'océan était la plus probable ?
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