Projet de mission EUROPA-LANDER (NASA) - 2026 ?

Je reprend la discussion qui actuellement concerne celle encore hypothétique de la NASA.

La question que je me posais concernant le "crash d'un skycrane" était la possibilité que sur une banquise qui "travaille" des éléments puissent migrer. Mais cela n'a peut-être aucune solution pour ce qui est des ergols compatibles avec le travail demandé au skycrane.

montmein69 a écrit:Je reprend la discussion qui actuellement concerne celle encore hypothétique de la NASA.

La question que je me posais concernant le "crash d'un skycrane" était la possibilité que sur une banquise qui "travaille" des éléments puissent migrer. Mais cela n'a peut-être aucune solution pour ce qui est des ergols compatibles avec le travail demandé au skycrane.

En quoi quelques kilos d'hydrazine poseraient problème ? Ça n'est pas de la pollution biologique ni radiologique, donc ça rentre dans le cadre de la protection planétaire.

Space Opera a écrit:

montmein69 a écrit:Je reprend la discussion qui actuellement concerne celle encore hypothétique de la NASA.

La question que je me posais concernant le "crash d'un skycrane" était la possibilité que sur une banquise qui "travaille" des éléments puissent migrer. Mais cela n'a peut-être aucune solution pour ce qui est des ergols compatibles avec le travail demandé au skycrane.

En quoi quelques kilos d'hydrazine poseraient problème ? Ça n'est pas de la pollution biologique ni radiologique, donc ça rentre dans le cadre de la protection planétaire.

Peut-on garantir à 100% que, malgré toutes les décontaminations, aucune forme de vie ne voyagera avec le Lander ?

La stérilisation parfaite n'est pas atteignable, mais l'objectif est d'éliminer un gros pourcentage de germes​. Sur la sonde martienne Phoenix ils sont descendu​ à 26000 organismes par m2, à comparer aux millions voir milliards dans les milieux non stérilisés. Europe sera donc forcément "contaminée". Mais encore faut-il que les bactéries y prolifèrent. Le danger est écarté vu le froid, les UV et radiations que la sonde va bouffer durant son transit et sa mission au sol. La question sera tout autre le jour où une sonde océanique l'explorera   :shock:

phenix a écrit:Peut-on garantir à 100% que, malgré toutes les décontaminations, aucune forme de vie ne voyagera avec le Lander ?

Europa Lander, comme Europa Clipper, auront le budget pour passer par la case "décontamination maximale", à un niveau bien plus poussé que ce qu'on fait en général pour les missions martiennes. Ça coute cher, très cher (surtout en terme de design de la sonde puisqu'elle doit pouvoir cuire !), mais c'est comme ça qu'on atteint les niveaux de contamination acceptables pour la protection planétaire.

J'ai effectué quelques recherches sur cette histoire de mono-ergol utilisé pour les atterrisseurs et skycranes, qui bien sûr doit satisfaire au règles du COSPAR pour la protection planétaire.

En remontant à la préparation des missions Viking, où des tests poussés ont été effectués sur l'hydrazine.


on voit que les impuretés type aniline (à hauteur de 0,1 à 0,3 %) créaient lors de l'utilisation de l'ergol des impuretés organiques à un niveau inacceptable.
Il fallait donc traiter l'ergol pour obtenir de "l'hydrazine purifiée" . Les quantités d'aniline résiduelles étaient abaissées significativement et les impuretés créées devenaient indétectables sur des échantillons de sol.
Il est probable que depuis on a du encore améliorer cette purification.

Comme le dit Space Opera ... toutes les mesures prises pour satisfaire à l'échelon maximum des directives COSPAR de protection planétaire, se cumulent et représentent un coût très significatif dans ce genre de mission*.

* les landers sur Mars et Europe sont soumis aux directives ci-dessous :
Category IV missions comprise certain types of missions (mostly probe and lander) to a target body of chemical evolution and/or origin of life interest or for which scientific opinion provides a significant chance of contamination which could jeopardize future biological experiments. Requirements imposed include rather detailed documentation (more involved than Category III), including a bioassay to enumerate the bioburden, a probability of contamination analysis, an inventory of the bulk constituent organics and an increased number of implementing procedures. The implementing procedures required may include trajectory biasing, cleanrooms, bioload reduction, possible partial sterilization of the direct contact hardware and a bioshield for that hardware. Generally, the requirements and compliance are similar to Viking, with the exception of complete lander/probe sterilization. Category IV specifications for selected solar system bodies are set forth in the Appendix to this document.  Solar system bodies considered to be classified as Category IV also are listed in the Appendix.

Attention l'aniline (ou phénylamine C₆H₅NH₂) est un composé organique, mais pas un organisme vivant... Le seul inconvénient de la dissipation de l’aniline (ou d’un autre composé organique) sur un site d'atterrissage ou le rover est celui de faux positif pour les mesures de détection d'activité biotique.

Ça fait 30 ans que j'observe cette erreur dans la presse, à savoir qu'ils confondent molécules organiques (il y en a à peu près partout dans le système solaire) et indices biologiques. C'est assez désolant.

A-t-on eu de nouvelles indications positives concernant la mission Europa Lander : début de financement possible dans le budget 2018 ou encore non-décision ?
Avec les différentes "navettes" entre Sénat, Chambre des représentants et Maison Blanche qui aura le dernier mot .... on ne sait plus trop où çà en est :roll:

Il y a une "brève" dans le Sciences et Avenir du mois de mars (p 15),  qui indique les poursuites d'études pour une mission robotique au sol (possible mission commune ESA-NASA qui envisagerait "d'y poser un atterrisseur-foreur à 'horizon 2030")

Cependant on y parle aussi de données concernant Europe qui pourrait oblitérer les chance de réussite d'une telle mission ou à tout le moins la compliquer :

L'étude de la "réflectance" de sa glace monte que la banquise serait composée de très petites particules et d'environ 95 % de vide ! Soit un sol tellement poreux qu'il engloutirait même le plus léger des robots.

Je ne sais pas d'une part si ces données géologiques seront confirmées :scratch:
Ni s'il y aurait moyen de contourner la difficulté en faisant atterrir le rover sur un "radeau gonflable" qui le maintiendrait en surface ?

La source indiquée est : Robert Nelson Planetary Science Institute Pasadena (USA)

Le rover dont on parle dans le titre de ce fil est toujours d'actualité, ou est-ce qu'il s'agit pour l'instant d'un "simple" atterrisseur ?

Il y a quand même des informations intéressantes sur la tournure que cela pourrait prendre :

The bill specifies that both Europa Clipper and the lander spacecraft launch using the Space Launch System rocket, in 2022 and 2024, respectively

Ce qui me fait comprendre que la mission Europa-Clipper ne comportera qu'un orbiteur (2022).
La mission avec un atterrisseur serait la deuxième (2024) .... mais aucune précision sur la présence ou non d'un rover (ou autre élément mobile d'ailleurs)
Donc deux missions différentes, qui pourraient permettre d'utiliser le SLS (intéressant vu que les lapins grognons ne voient pas à quoi ce lanceur pourrait être utilisé   )

He added that both the original Block 1 version of SLS, as well as the Block 1B with the more powerful Exploration Upper Stage, are the only vehicles with C3 values high enough to allow for a direct trajectory for the six-ton Europa Clipper spacecraft. The less-powerful Block 1 is still sufficient, he said, mitigating concerns about any delays in the development of the Block 1B. “We feel comfortable that both SLS variants would be able to take us on a direct trajectory,” he said.

Cela donne l'opportunité de reparler de ce fameux Exploration Upper Stage dont a besoin le Block 1B, si important pour les vols  lunaires habités où ils voudraient lancer dans la coiffe à la fois Orion et un élément du LOP-G). Possibilité de qualifier cet étage pour le vol habité avec ce vol de sonde, si les budgets suivent dans des délais suffisamment rapides. (on sait qu'ils sont empêtrés aussi avec la nécessité d'un second Mobile Launch Platform pour accueillir le Block 1B qui rallongerait significativement la note à régler).
Il n'y en aurait pas forcément besoin pour ces deux missions vers Jupiter réalisables avec le Block 1 et son  Interim Cryogenic Propulsion Stage.... mais pour la Lune c'est une autre histoire. :sage:

Dans la phrase "the Block 1B with the more powerful Exploration Upper Stage, are the only vehicles with C3 values high enough to allow for a direct trajectory".

Qu'est ce exactement que cette valeur "C3" ?
D'après le contexte je comprends que c'est une "vitesse" que le lanceur peut donner à la charge utile mais pourquoi C3 ? 
Y a-t-il aussi un C2 et un C1 ?
Et si c'est simplement la vitesse, pourquoi ne pas simplement dire "velocity" ?

Cela s'exprime en km² / s² et concerne les énergies pour faire de l'interplanétaire, ce qui est requis pour faire un vol direct et qui se compare à ce que peut "fournir" un lanceur. Si cela ne colle pas .... il faut des fly-by (assistance gravitationnelle)

Tu devrais trouver ton bonheur dans cet ouvrage (chap 1 et 2)

https://tinyurl.com/y7lellql

N'hésite pas à nous en communiquer la "subtantifique moelle"

montmein69 a écrit:Cela s'exprime en km² / s² et concerne les énergies pour faire de l'interplanétaire, ce qui est requis pour faire un vol direct et qui se compare à ce que peut "fournir" un lanceur. Si cela ne colle pas .... il faut des fly-by (assistance gravitationnelle)

Tu devrais trouver ton bonheur dans cet ouvrage (chap 1 et 2)

https://tinyurl.com/y7lellql

N'hésite pas à nous en communiquer la "subtantifique moelle"

Merci pour l'explication et le livre !
Apparemment c'est donc l'énergie qu'il reste une fois qu'on s'est libéré de la Terre (le livre mentionne le fait que la valeur peut être négative, dans ce cas la charge va revenir/retomber sur terre), donc comme tu dis pour faire de l'interplanétaire.

Donc c'est une autre façon de mesurer la performance du lanceur, on a plutôt l'habitude que la vitesse de satellisation soit donnée et de mesurer les performances en charge utile, ici la charge utile est donnée et on mesure en vitesse que le lanceur peut lui donner.

Cela tombe bien cette mission, la sonde Galileo ayant traversé un geyser d'eau!! Conférence de presse de la NASA lundi 14.05.

J'ai pu trouver une ancienne étude sur un lander, devant être mis en orbite au moyen de la navette spatiale pour l'été 1999 http://www.tsgc.utexas.edu/archive/design/europa/
Après freinage atmosphérique aux abords de Jupiter la sonde se dirigeait vers Europe et s'y plaçait en orbite à 185,2 km d'altitude pour un delta V de 1,089 km/s.
L'atterrissage nécessite un delta V de 1,378km/s depuis cette orbite.


Un autre tableau nous donne un delta V d'atterrissage de 1,44 km/s depuis une orbite de 100 km http://www.projectrho.com/public_html/rocket/images/spacemaps/RocketCatUniverse2.png


Une dernière étude de la NASA évalue le delta V nécessaire depuis une orbite polaire de 100 km autour d'Europe à 1,52km/s pour atterrrir  (page 82) https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=27871.0;attach=574893;sess=0

aRes a écrit:
Cette dernière étude de la NASA évalue le deltaV nécessaire depuis une orbite polaire de 100 km autour d'Europe à 1,52km/s  page 82 https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=27871.0;attach=574893;sess=0

Petite question de mécanique orbitale :
Une orbite polaire permet à un satellite de couvrir toute la surface de l'astre grâce à la rotation de celui-ci. Mais est-ce que cela fonctionne pour des lunes dont la rotation est vérouillée (en rotation synchrone avec leur planète) comme la Lune et comme Europe ?

@ Fabien0300

pour toute lune le satellite couvre la totalité de la surface en une rotation autour de l'astre principal. Exemple sur la Lune  fait le tour en un peu plus de 28 jours de son orbite et un satellite au terminateur repasserait exactement au même endroit dans le temps de l'orbite même s'il fait plusieurs orbites par jour terrestre.

Ok je vois. Merci pour ton explication Anovel 

https://arstechnica.com/science/2018/05/nasa-asks-for-europa-lander-science-experiments-and-thats-a-big-deal/
La NASA-JPL demande à ses partenaires de soumettre des propositions d'instruments scientifiques pouvant  être inclus dans l'atterriseur, d'ici le 24 août 2018.
Par ailleurs on y mentionne que cette sonde serait de 16t, comparativement Europa Clipper serait environ 6t.
"Europa Lander" n'a pas encore de budget, mais la démarche ci-haut pourrait susciter l'intérêt et faire avancer les choses, selon l'auteur.