Re: Voyages habités vers Mars, le concept 2-4-2

**Henri** Modérateur Messages : 4879 Inscrit le : 22/09/2005

Dans cet article de "The Space review" : Why is human Mars exploration so surprisingly hard?
http://www.thespacereview.com/article/1448/1
Il y a un passage assez intéressant sur les techniques quantitatives d'estimation des risques d'une mission spatiale, je cite :

...Sixth, the engineering challenges of much, much longer space flights far from Earth (with no chance of resupply or rescue) had been grossly underestimated. Even today aboard the International Space Station less than 500 kilometers from home, proving out truly long-term reliable regenerative life support hardware is only now showing signs of success.

This Apollo-era shortcoming has become clear only in recent years. More rigorous techniques of quantitative risk assessment’ developed in response to Apollo’s preliminary analytical procedures, showed in hindsight that Apollo had indeed been “safe enough” to fly: calculations indicated that crew survival chances were better than 98% and mission success chances were in the 75% range for the early missions. But when applied to the then-popular Mars astronaut mission profiles, the same techniques generated horrifying results: mission success chances were less than 10%, and crew survival chances were less than 50%.

Clearly, a long period of getting a lot smarter would have been needed before serious human interplanetary missions could have been contemplated with 1970s-era technology. Whether that process could have been done without repeated delays, or repeated disasters, is highly questionable...

Traduction (Google et repris à la main):
...Sixièmement, les défis d'ingénierie de vols spatiaux beaucoup, beaucoup plus longs, loin de la Terre (avec aucune chance de ravitaillement ou de secours) avaient été grossièrement sous-estimés. Même aujourd'hui, à bord de la Station spatiale internationale à moins de 500 kilomètres de la Terre, la démonstration fiable et vraiment à long terme des dispositifs de soutien de vie régénératifs ne présente des signes de succès que depuis ces derniers temps.

Cette lacune de l'ère Apollo n'est devenu claire que ces dernières années. Des techniques plus rigoureuses d'évaluation quantitative des risques mises au point pour affiner les procédures préliminaires d'analyse pour Apollo, ont montré avec le recul qu'Apollo avait effectivement été "suffisamment sûre" pour voler : les calculs ont indiqué que les chances de survie de l'équipage ont été meilleures que 98% et les chances de réussite de la mission étaient dans la gamme des 75% pour les premières missions. Mais appliquées aux profils astronautiques des missions vers Mars les plus populaires de l'époque, les mêmes techniques génèrent des résultats terrifiants : les chances de réussite de la mission étaient inférieures à 10%, et les chances de survie de l'équipage inférieures à 50%.

De toute évidence, une longue période de progrès aurait été nécessaire avant que des missions habitées interplanétaires aient pu être sérieusement envisagée avec la technologie de l'époque des années 1970. Que ce processus eut pu être fait sans retards répétés, ou catastrophes répétées, est très discutable...

Space Review a écrit:
This Apollo-era shortcoming has become clear only in recent years. More rigorous techniques of quantitative risk assessment’ developed in response to Apollo’s preliminary analytical procedures, showed in hindsight that Apollo had indeed been “safe enough” to fly: calculations indicated that crew survival chances were better than 98% and mission success chances were in the 75% range for the early missions. But when applied to the then-popular Mars astronaut mission profiles, the same techniques generated horrifying results: mission success chances were less than 10%, and crew survival chances were less than 50%.

Si c'est une analyse qui a porté sur la DRA 5.0, je veux bien croire que le risque d'échec soit énorme. Dans ce scénario, il y a besoin de 7 lancements Ares (minimum !) pour envoyer en LEO les vaisseaux cargos et le vaisseau équipage avant d'assembler le tout et de partir vers Mars. Et il faut également 3 atterrissages sur Mars pour l'ISRU, l'habitat et le vaisseau de remontée. Néanmoins, je me méfie de ces techniques d'évaluation des risques, car le problème est d'une grande complexité et les missions martiennes encore bien mal définies.
Quoi qu'il en soit, AMHA, d'un point de vue manoeuvres astronautiques, le concept all-in-one ressemble plus à une mission Apollo qu'à une mission de type DRA 5.0.

A+,
Argyre

Même en cas de tirs multiples, d'assemblage, de prépositionnements de l'habitat, de l'ISRU, du véhicule de retour, etc... (ce qui explique les 10 % de réussite de mission), on n'aurait jamais envoyé d'équipage avant d'avoir vérifié que tous les éléments (assemblage du véhicule aller, habitat, ISRU, véhicule de retour) ne soit ok. Ce ne sont donc pas ces éléments (ni la complexité des manœuvres de la mission habitée elle-même qui est comparable à celle des missions Apollo) qui expliquent les médiocres 50 % de chances de survie de l'équipage, mais bel et bien la durée qui augmente les risques de dysfonctionnements de divers dispositifs essentiels à la survie de l'équipage.
Ce qui serait intéressant, ce serait d'appliquer ces calculs d'évaluation quantitative des risques aux profils de missions plus récemment proposés et compte tenu des technologies actuelles. Pour les profils de missions à propulsion avancée comme je les propose, la grosse inconnue serait les risques de dysfonctionnements de propulseurs type VASIMR ou de leur sources énergétiques nucléaires par exemple.)
Maintenant, on peut admettre que pour une aventure comme celle-ci, 5 % de chances d'y laisser sa peau paraitraient acceptables pour des pionniers et des aventuriers, ce qui est déjà énorme pour un civil lambda.

Toujours dans le registre de l'évaluation quantitative des risques, au même titre qu'il est absurde d'exiger que le risque "radiation" des missions en LEO soit microscopique au regard des risques accidentels "insertion orbitale-séjour orbital-rentrée atmosphérique", il serait absurde d'exiger que risque décès accidentel sur des missions interplanétaires de 6 à 30 mois soit microscopique au regard du risque de décès naturel-accidentel pour la même durée dans la vie courante sur Terre. Un homme de 40 ans aux USA n'a pas 100 % de chances de fêter ses 43 ans... C'est encore plus vrai pour les astronautes qui prennent pas mal de risques y compris sur Terre (entrainements aux vols, pilotage d'avions de chasse, d'avions personnels ou de motos puissantes, etc...)

Henri a écrit:... mais bel et bien la durée qui augmente les risques de dysfonctionnements de divers dispositifs essentiels à la survie de l'équipage.

Quand la durée augmente, le risque de dysfonctionnement n'augmente pas de manière linéaire. De plus, il y a des humains dans la boucle avec de grandes facultés d'adaptation pour réparer, reconstruire ou se passer de l'élément défectueux. Et le potentiel de réparation/construction est d'autant plus important qu'on fournit aux humains des outils performants (matériel de soudure, colle, fils électriques, scie, perceuse, pièces de rechange ...). Quel est le modèle qui a permis d'estimer les risques ? Quelle est sa validité ? A t-on pris en compte les outils et l'adaptativité humaine ? Quelles sont les incertitudes sur le calcul du risque ? En l'absence de données supplémentaires, il me parait difficile de croire à ces chiffres.

A+,
Argyre

Argyre a écrit:
Henri a écrit:... mais bel et bien la durée qui augmente les risques de dysfonctionnements de divers dispositifs essentiels à la survie de l'équipage.
Quand la durée augmente, le risque de dysfonctionnement n'augmente pas de manière linéaire. De plus, il y a des humains dans la boucle avec de grandes facultés d'adaptation pour réparer, reconstruire ou se passer de l'élément défectueux. Et le potentiel de réparation/construction est d'autant plus important qu'on fournit aux humains des outils performants (matériel de soudure, colle, fils électriques, scie, perceuse, pièces de rechange ...). Quel est le modèle qui a permis d'estimer les risques ? Quelle est sa validité ? A t-on pris en compte les outils et l'adaptativité humaine ? Quelles sont les incertitudes sur le calcul du risque ? En l'absence de données supplémentaires, il me parait difficile de croire à ces chiffres.

A+,
Argyre

Ça me fait penser aux bricolages d'Apollo 13 pour le recyclage du CO₂... Hormis que dans le domaine de la haute technologie je ne crois pas que ce genre de bricolages puisse durer des mois, la réparation in situ par l'équipage implique une masse de pièces de rechanges qui vont grever le budget masse.
Pour que le débat ne soit pas trop philosophique, il faudrait peut-être simuler dans la situation quasi-réelle (mais avec le filet de sécurité d'être prêt de la Terre) d'une pseudo mission martienne de 15 à 30 mois en autarcie volontaire dans le système Terre-Lune...

**Kostya** Messages : 3807 Inscrit le : 09/07/2009 Localisation : Kalouga

Argyre a écrit:...
Quand la durée augmente, le risque de dysfonctionnement n'augmente pas de manière linéaire. De plus, il y a des humains dans la boucle avec de grandes facultés d'adaptation pour réparer, reconstruire ou se passer de l'élément défectueux. Et le potentiel de réparation/construction est d'autant plus important qu'on fournit aux humains des outils performants (matériel de soudure, colle, fils électriques, scie, perceuse, pièces de rechange ...). Quel est le modèle qui a permis d'estimer les risques ? Quelle est sa validité ? A t-on pris en compte les outils et l'adaptativité humaine ? Quelles sont les incertitudes sur le calcul du risque ? En l'absence de données supplémentaires, il me parait difficile de croire à ces chiffres.

A+,
Argyre

C'est parfaitement exact. En augmentant la durée, les risques n'augmentent pas de manière linéaire mais encore plus vite puisque certains risques négligées dans les calculs sur un temps de risque faible entre alors dans l'équation (c'est ce qu'on appelle un problème n-p complexe et donc ce n'est pas linéaire). Il n'y a pas 10000 façons de calculer les risques, les RAMS sont basées sur les mêmes équations que l'on soit en aéronautique, en astronautique ou même en nucléaire. Il y a toujours une incertitude mais hélas, l'expérience prouve comme dans le cas d'Ariane501 qu'en astronautique, on a toujours tendance à sous-estimer les risques plutôt que l'inverse:l'incertitude ne joue pas du tout en notre faveur, voire pour cela aussi les risques réellement mesurés vs. ceux prédits par les fiabilistes. Enfin, dans toutes les analyses de sécurité, le niveau cible de sécurité est celui de 10-6 car c'est la probabilité d'un être humain de perdre la vie sans rien faire de particulier simplement en restant assis dans son canapé ou allongé dans son lit. Partant de là, les hypothèses les plus optimistes, c'est que 10% seulement de ces 10-6 seraient dû à des causes techniques. Par conséquent, dans toutes les approches de calculs de sécurité impliquant l'homme, on vise une 100aine de scénarios dont chacun n'aura qu'une probabilité de 10-9 de se produire (pour parvenir au 10-7 visé pour raison technique... les 90% restants son d'autres origines que techniques: risques naturels type météorite trop gros pour être arrêter par les boucliers ou erreurs humaines qu'on ne peut éviter même dans les cas de personnel surentrainé comme les astronautes...etc). Il faut savoir que dans la sélection de ces 100 scénarios, on est obligé de négliger les scénarios correspondants à des temps de risque trop courts sinon, on rate la cible de sécurité (sur une mission longue comme le voyage vers Mars, ce sont eux qui feront croire le risque de manière plus que linéaire). Maintenant, quand on ne parle plus d'hypothèses de calcul mais de mesure constatée du niveau de sécurité, le voyage spatial représente aujourd'hui 3% de risque de mort qu'il faut multiplier par deux dans le cas d'une mission martienne car la totalité des catastrophes ont eu lieu lors des phases de départ et d'arrivée dans une atmosphère (pour le moment celle de Terre); ce qui sera encore une hypothèse optimiste dans le cas du voyage vers Mars car on sort du "masque de protection de la Terre" et de son atmosphère dans laquelle, la Lune, par exemple, se trouve encore partiellement.
Enfin, ces techniques d'évaluation de risques ont effectivement leurs limites en ce qu'elles ne considèrent que des scénarios simples et immédiats qui ne peuvent que couvrir très partiellement le cas de missions complexes type Mars-Direct. Chaque RDV, chaque phase différentes de la mission introduira ses propres scénarios catastrophiques et viendront non pas améliorer les calculs précédents mais les aggraver.

A Bordeaux, il y a une équipe qui maitrise tout cela sur le bout des doigts sur la base de méthodes mises au point par l'équipe d'Antoine RAUZY et utilisées par des gens aussi "peu sérieux" que Dassault, Airbus et quelques autres (si on pas confiance dans ces méthodes alors il faut arrêter de prendre l'avion car malgré leur côté optimiste, elles n'empêchent nullement certains scénarios de rester inexpliqués car in-envisagés, ce qu'on concevra aisément à la lumière de l'actualité plustôt dramatique de ces derniers mois). Allez voir au LaBRI, ils sauront expliquer ce qu'est un temps de risque et un niveau cible de sécurité. On parle de "coupes minimales" pour les scénarios simples évoqués ci-dessus et les scénarios les plus complexes restent ignorés tant que la combinatoire ne permet pas de les examiner dans un temps raisonnable de calcul (on fait du "pruning" et parfois, on le regrette).

@+

Konstantin

**Pline** Messages : 1140 Inscrit le : 06/05/2009 Age : 69 Localisation : Gap

Kostya a écrit:... Maintenant, quand on ne parle plus d'hypothèses de calcul mais de mesure constatée du niveau de sécurité, le voyage spatial représente aujourd'hui 3% de risque de mort qu'il faut multiplier par deux dans le cas d'une mission martienne car la totalité des catastrophes ont eu lieu lors des phases de départ et d'arrivée dans une atmosphère (pour le moment celle de Terre); ce qui sera encore une hypothèse optimiste dans le cas du voyage vers Mars car on sort du "masque de protection de la Terre" et de son atmosphère dans laquelle, la Lune, par exemple, se trouve encore partiellement.
Enfin, ces techniques d'évaluation de risques ont effectivement leurs limites en ce qu'elles ne considèrent que des scénarios simples et immédiats qui ne peuvent que couvrir très partiellement le cas de missions complexes type Mars-Direct. Chaque RDV, chaque phase différentes de la mission introduira ses propres scénarios catastrophiques et viendront non pas améliorer les calculs précédents mais les aggraver.

Est ce que les facteurs de risque les plus difficiles à contrer sur une mission longue comme celle-ci ne sont pas plutot liés à des défaillances mécaniques (le cablage, la tuyauterie , le moteur ) consécutives à un usage permanent (système de support-vie) ou au contraire très espacé (propulsion du système de transit Terre-Mars) allié à un nombre colossal de pièces (il y en avait 1 million je crois pour Apollo, ce chiffre devrait être largement dépassé) . Est ce que depuis le programme Apollo les process de fabrication , qualité , la conception des sous-système permettent de faire un saut quantique dans ce domaine ? Au vu des déboires de l'ISS (qui n'est pas fabriqué au rabais) je n'ai pas l'impression. Les redondances ont leur limites (poids) et on a vu plusieurs missions sauvées grâce au système de back up au bout de seulement quelques jours donc sur 900 jours... Si le système est très sophistiqué (support vie, fabrication de carburant) il risque de pas être réparable meme en ayant un stock de pièces détachées.

3% me paraît un peu supérieur à mes calculs, en prenant uniquement les missions à visées orbitales on est à 4 équipages perdus (2 soviétiques et 2 américains) pour à peu près 280 missions habitées (ou tentatives de missions habitées) impliquant mise en orbite et retour sur Terre, cad ~ 1,4%.
Il n'est pas judicieux dans ce débat de faire entrer en ligne de compte comme missions les séjours en stations, X-15, et autres vols suborbitaux. 3% correspond à l'incorporation dans les pertes d'équipages des accidents mortels durant les entrainements et les vols suborbitaux. C'est la probabilité officielle de mort violente d'un astronaute durant sa carrière pour l'ensemble des raisons liées à son activité.

**Kostya** Messages : 3807 Inscrit le : 09/07/2009 Localisation : Kalouga

Pline a écrit:....

Est ce que les facteurs de risque les plus difficiles à contrer sur une mission longue comme celle-ci ne sont pas plutot liés à des défaillances mécaniques (le cablage, la tuyauterie , le moteur ) consécutives à un usage permanent (système de support-vie) ou au contraire très espacé (propulsion du système de transit Terre-Mars) allié à un nombre colossal de pièces (il y en avait 1 million je crois pour Apollo, ce chiffre devrait être largement dépassé) . Est ce que depuis le programme Apollo les process de fabrication , qualité , la conception des sous-système permettent de faire un saut quantique dans ce domaine ? Au vu des déboires de l'ISS (qui n'est pas fabriqué au rabais) je n'ai pas l'impression. Les redondances ont leur limites (poids) et on a vu plusieurs missions sauvées grâce au système de back up au bout de seulement quelques jours donc sur 900 jours... Si le système est très sophistiqué (support vie, fabrication de carburant) il risque de pas être réparable meme en ayant un stock de pièces détachées.

Il y a effectivement plusieurs façons d'améliorer la qualité de service de l'ensemble et de lui permettre de remplir sa mission coûte que coûte mais pour ce qui est du support-vie dont la défaillance simple provoquerait le décès de l'équipage, il faudra au moins prévoir un niveau de redondance (histoire d'éviter que la perte d'un réservoir d'O² ne conduise à annuler au-dela du milieu du trajet Terre-Mars). Ensuite, la maintenance (supposant qu'on transporte tout l'outillage et les pièces détachés nécessaires: ce qu'on ne fait pas par exemple dans le cas de l'ISS par manque de place et vu les limites de capacité des systèmes d"upload" alors que l'ensemble pèse quand même plus de 400 tonnes et qu'il n'y a à bord que de quoi faire vivre 6 personnes pendant moins de 6 mois mais avec beaucoup de "jouets" qui seraient inutiles dans un premier temps à une mission type "Apollo" vers Mars i.e. aller-retour, on fait "coucou" aux Martiens et on revient) qui permettra soit de rétablir la redondance d'un système critique soit de réparer un système non-critique. Comme exemple, le sanitaire à recyclage des effluents y compris de l'eau qui n'a coûté que 19M$ n'est pas considéré à ce jour comme un système critique car il y a un second sanitaire "traditionnel" (du type du WCS du Shuttle où seul l'air était recyclé et qui remplace les sacs dont les astronautes ne voulaient plus) à bord pour permettre de patienter jusqu'à la réparation du système nominale. Dans le cas où la réserve d'eau garantissant la survie de l'équipage dépendra du bon fonctionnement (le pire étant les conséquences d'un dysfonctionnement non détecté qui entrainerait l'empoisonnement ou la gastro voire pire de tout l'équipage) de ce genre de système, sa criticité montera d'un rang dans la hiérarchie et il faudra prévoir plus d'un jeu de pièces détachées pour garantir une disponibilité maximale pendant 2ans ou plus (déjà 2 pannes de ce système depuis qu'il est installé sur ISS). On a fait depuis Apollo un "saut quantique" dans la fiabilité des divers composants mais un bond de géant dans la complexité des systèmes mis en œuvre: cf. le nombre de lignes de code sur ATV vs. le logiciel de toute la mission Apollo (LM + CM). On compare aussi un véhicule entièrement automatique y compris en phase de ré-entrée avec des engins qui dépendaient encore complètement de la dextérité des pilotes.

**Kostya** Messages : 3807 Inscrit le : 09/07/2009 Localisation : Kalouga

Henri a écrit:3% me paraît un peu supérieur à mes calculs, en prenant uniquement les missions à visées orbitales on est à 4 équipages perdus (2 soviétiques et 2 américains) pour à peu près 280 missions habitées (ou tentatives de missions habitées) impliquant mise en orbite et retour sur Terre, cad ~ 1,4%.
Il n'est pas judicieux dans ce débat de faire entrer en ligne de compte comme missions les séjours en stations, X-15, et autres vols suborbitaux. 3% correspond à l'incorporation dans les pertes d'équipages des accidents mortels durant les entrainements et les vols suborbitaux. C'est la probabilité officielle de mort violente d'un astronaute durant sa carrière pour l'ensemble des raisons liées à son activité.

Le chiffre n'est pas de moi. Il est avancé par JP Haigneré dans le livre d'entretiens co-signé avec Jacques Arnould. Cela inclut certainement les phases d'entrainement elles-aussi très risquées. Croisons les doigts mais il est vrai qu'à ce jour, il n'y a jamais eu aucun mort humain en orbite donc ces phases sont considérées comme relativement sûres même si on est pas passer loin à quelques reprises d'un collision fatale.

Kostya a écrit:
Henri a écrit:3% me paraît un peu supérieur à mes calculs, en prenant uniquement les missions à visées orbitales on est à 4 équipages perdus (2 soviétiques et 2 américains) pour à peu près 280 missions habitées (ou tentatives de missions habitées) impliquant mise en orbite et retour sur Terre, cad ~ 1,4%.
Il n'est pas judicieux dans ce débat de faire entrer en ligne de compte comme missions les séjours en stations, X-15, et autres vols suborbitaux. 3% correspond à l'incorporation dans les pertes d'équipages des accidents mortels durant les entrainements et les vols suborbitaux. C'est la probabilité officielle de mort violente d'un astronaute durant sa carrière pour l'ensemble des raisons liées à son activité.

Le chiffre n'est pas de moi. Il est avancé par JP Haigneré dans le livre d'entretiens co-signé avec Jacques Arnould. Cela inclut certainement les phases d'entrainement elles-aussi très risquées. Croisons les doigts mais il est vrai qu'à ce jour, il n'y a jamais eu aucun mort humain en orbite donc ces phases sont considérées comme relativement sûres même si on est pas passer loin à quelques reprises d'un collision fatale.

En fait c'est même le chiffre historique en incluant l'incendie d'une capsule Apollo, un cosmonaute soviétique mort dans un incendie dans une atmosphère d'oxygène, l'accident d'un X15, et je crois une noyade d'un cosmonaute lors d'un entrainement. (Je ne tiens pas compte des accidents d'avions de chasse, le T-38 a aussi cueilli son tribu). Le site de Capcom Espace http://www.capcomespace.net est assez bien documenté sur le sujet. Mais pour tous ces accidents sur la Terre on ne peut plus raisonner en général en termes de perte d'équipage, il faut faire le total des décès accidentels liés à leur profession et le rapporter à la population totale des astronautes qu'ils aient volés dans l'espace ou pas.

**Pline** Messages : 1140 Inscrit le : 06/05/2009 Age : 69 Localisation : Gap

Un intervenant non inscrit (Argyre ?) a ajouté dans l'article consacré aux Missions habitées vers Mars dans Wikipedia que l'équipage minimum pouvait être de 2 personnes. Je reviens sur cet aspect de la mission envisagé ici. Comment peut on effectuer une mission de 500 jours sur le sol martien (ce qui suppose pour que cela soit fructueux sur le plan scientifique de mener des missions d'exploration au sol lointaines et de longue durée vers les sites intéressants sur le plan géologique) avec un équipage de 2 personnes ? Il faut au minimum 3 personnes 2 personnes sur le terrain pour se porter secours mutuellement en cas de défaillance ou d'accident et une personne à la base pour porter secours à l'équipe d'exploration, ce qui au passage nécessite un autre type de véhicule que les motos envisagées dans cette mission. Est ce qu'il existe un papier sérieux proposant un équipage de 2 personnes. La mission nécessite un éventail de compétences techniques pour piloter et maintenir en état tous les systèmes d'une telle mission qu'il me parait difficile de réunir dans seulement 2 personnes. A ce propos les astronautes d'Apollo étaient complètement dépendants des équipes au sol pour interpréter et corriger les anomalies constatées dans leurs engins .... et ils étaient 3 et pouvaient dialoguer en temps réel avec le support au sol.

Pline a écrit:Un intervenant non inscrit (Argyre ?) a ajouté dans l'article consacré aux Missions habitées vers Mars dans Wikipedia que l'équipage minimum pouvait être de 2 personnes.

Effectivement, je viens de faire cela ce matin et je l'assume entièrement. Ce n'est pas mon habitude d'écrire dans wikipédia, mais comme il n'y a jamais eu d'étude approfondie sur le sujet, il me paraissait abherrant d'officialiser un nombre minimal égal à 6 personnes !

Pline a écrit:
Je reviens sur cet aspect de la mission envisagé ici. Comment peut on effectuer une mission de 500 jours sur le sol martien (ce qui suppose pour que cela soit fructueux sur le plan scientifique de mener des missions d'exploration au sol lointaines et de longue durée vers les sites intéressants sur le plan géologique) avec un équipage de 2 personnes ? Il faut au minimum 3 personnes 2 personnes sur le terrain pour se porter secours mutuellement en cas de défaillance ou d'accident et une personne à la base pour porter secours à l'équipe d'exploration, ce qui au passage nécessite un autre type de véhicule que les motos envisagées dans cette mission.

Et sur la Lune, alors, ils ont fait comment ? Ils étaient 2 dehors et personne à l'intérieur, cela a très bien marché.

Pline a écrit:
Est ce qu'il existe un papier sérieux proposant un équipage de 2 personnes.

Non, mais il n'en existe pas non plus pour 3, 4 ou plus. Néanmoins, comme je l'explique sur mon site, il y a des arguments logiques pour prétendre que 2 est effectivement un minimum acceptable.

Pline a écrit:
La mission nécessite un éventail de compétences techniques pour piloter et maintenir en état tous les systèmes d'une telle mission qu'il me parait difficile de réunir dans seulement 2 personnes.

Idem pour la Lune avec les missions Apollo, non ? Et pourtant, on les a laissé descendre à 2 sur le sol lunaire. Quoi qu'il en soit, cela peut justifier une préparation accrue et une formation approfondie dans plusieurs domaines, c'est évident. Mais je pense que la plupart des connaissances à acquérir sont des savoir-faire procéduraux qui nécessitent relativement peu de connaissance spécialisée. Autrement dit, il faut lire un stock de manuels et faire un max de travaux pratiques. Et le fait d'être spécialiste de la chimie de l'air, par exemple, ne permet pas d'être un expert dans la maintenance des appareils du système de support de vie. On comprend mieux pourquoi on le fait, mais pas nécessairement mieux comment on le fait (ouverture vanne 1, vérification gauge n° 3, ...).

Pline a écrit:
A ce propos les astronautes d'Apollo étaient complètement dépendants des équipes au sol pour interpréter et corriger les anomalies constatées dans leurs engins .... et ils étaient 3 et pouvaient dialoguer en temps réel avec le support au sol.

Il y avait effectivement un contrôle important des équipes au sol. Il n'y a pas de raison que cela soit différent pour la mission martienne. Pour tout ce qui est insertion en trajectoire de transit vers Mars, cela serait équivalent à une mission lunaire. Pour ce qui est de l'atterrissage sur Mars, il y a trop de décalage temporel pour un feed-back immédiat. Néanmoins, avant de lancer chaque phase, il y aura très certainement un contrôle.
Enfin, je rappelle que dans le concept allinone, il y a 2 fusées qui partent en même temps et qui peuvent se porter assistance. Donc, ce n'est pas 2 mais 2x2=4 astronautes sur Mars en même temps.

A+,
Argyre

Bonjour,

J'ai encore mis à jour mon site sur le concept all in one.
Comme l'a fort bien rappelé Steph, Ares V ne permet pas d'envoyer 70 tonnes vers Mars. J'ai donc étudié un peu plus le problème et j'ai proposé une solution avec cette fois-ci 200t en orbite basse. Il y a un étage propulsif LH2/LOX avec 100t d'ergols => Delta V de 3 km/s, puis on a encore 18t d'ergols CH4/O2 pour la dernière poussée avec le même moteur que celui qui permettra l'atterrissage et le retour vers la Terre. Bilan, un peu plus des 3,8 km/s qui sont requis pour l'insertion sur une trajectoire de transit vers Mars.

A+,
Argyre

Pline a écrit:Un intervenant non inscrit (Argyre ?) a ajouté dans l'article consacré aux Missions habitées vers Mars dans Wikipedia que l'équipage minimum pouvait être de 2 personnes.

J'ai un peu changé le texte. Cela te convient-il ?

A+,
Argyre

**Pline** Messages : 1140 Inscrit le : 06/05/2009 Age : 69 Localisation : Gap

Argyre a écrit:Effectivement, je viens de faire cela ce matin et je l'assume entièrement. Ce n'est pas mon habitude d'écrire dans wikipédia, mais comme il n'y a jamais eu d'étude approfondie sur le sujet, il me paraissait abherrant d'officialiser un nombre minimal égal à 6 personnes !

Deux chiffres sont cités 4 et 6 qui émanent des deux seules études que je connais (NASA et Zubrin). On ne peut pas inclure dans un article de Wikipédia une information qui relève d'une étude personnelle. Par contre tu peux nuancer le propos en indiquant que ces chiffres ne résultent pas d'une étude ayant fait le tour du sujet.

Argyre a écrit:
Et sur la Lune, alors, ils ont fait comment ? Ils étaient 2 dehors et personne à l'intérieur, cela a très bien marché.

C'était du camping durant 3 jours dans des conditions très très précaires (peu de temps avec des systèmes relativement simples). Rien de comparable avec la mission martienne. L'utilisation du rover a été bridée pour permettre à l'équipage de revenir à pied au Lem en cas de panne. La probabilité d'un problème de scaphandre sur une durée de sortie EVA limitée pouvait être considérée comme faible.

Argyre a écrit:
Non, mais il n'en existe pas non plus pour 3, 4 ou plus. Néanmoins, comme je l'explique sur mon site, il y a des arguments logiques pour prétendre que 2 est effectivement un minimum acceptable.

Effectivement c'est un chiffre plancher avancé surtout pour prouver que c'est faisable à cout réduit.

Argyre a écrit:
Idem pour la Lune avec les missions Apollo, non ? Et pourtant, on les a laissé descendre à 2 sur le sol lunaire. Quoi qu'il en soit, cela peut justifier une préparation accrue et une formation approfondie dans plusieurs domaines, c'est évident. Mais je pense que la plupart des connaissances à acquérir sont des savoir-faire procéduraux qui nécessitent relativement peu de connaissance spécialisée. Autrement dit, il faut lire un stock de manuels et faire un max de travaux pratiques. Et le fait d'être spécialiste de la chimie de l'air, par exemple, ne permet pas d'être un expert dans la maintenance des appareils du système de support de vie. On comprend mieux pourquoi on le fait, mais pas nécessairement mieux comment on le fait (ouverture vanne 1, vérification gauge n° 3, ...)

As tu lu les journaux de bord des missions Apollo ? Les procédures ca va bien quand les choses marchent mais quand ça commence à déraper, seule la connaissance en profondeur des systèmes permet de régler les problèmes. Les bricolages sur Apollo 13 (puissance électrique, filtre CO) ont été mis au point par les équipes au sol.

Argyre a écrit:
Il y avait effectivement un contrôle important des équipes au sol. Il n'y a pas de raison que cela soit différent pour la mission martienne. Pour tout ce qui est insertion en trajectoire de transit vers Mars, cela serait équivalent à une mission lunaire. Pour ce qui est de l'atterrissage sur Mars, il y a trop de décalage temporel pour un feed-back immédiat. Néanmoins, avant de lancer chaque phase, il y aura très certainement un contrôle.
Enfin, je rappelle que dans le concept allinone, il y a 2 fusées qui partent en même temps et qui peuvent se porter assistance. Donc, ce n'est pas 2 mais 2x2=4 astronautes sur Mars en même temps.

Face à un problème qui demande une résolution rapide ça ne sera pas facile de dialoguer avec des temps d'attentes de 2-15 minutes entre 2 échanges plus la période de black-out une fois sur Mars du à sa rotation à moins de mettre en place un système de communications via satellite très couteux (donc pas dans le scope de ton étude).

**Pline** Messages : 1140 Inscrit le : 06/05/2009 Age : 69 Localisation : Gap

Argyre a écrit:
Pline a écrit:Un intervenant non inscrit (Argyre ?) a ajouté dans l'article consacré aux Missions habitées vers Mars dans Wikipedia que l'équipage minimum pouvait être de 2 personnes.
J'ai un peu changé le texte. Cela te convient-il ?

A+,
Argyre

Pour paraphraser ton propos.
Est ce qu'on peut dire que l'équipage minimum d'un porte-conteneur est d'une personne puisque c'est la cas de certains caboteurs. Je ne crois pas.

Pline a écrit:
Argyre a écrit:Effectivement, je viens de faire cela ce matin et je l'assume entièrement. Ce n'est pas mon habitude d'écrire dans wikipédia, mais comme il n'y a jamais eu d'étude approfondie sur le sujet, il me paraissait abherrant d'officialiser un nombre minimal égal à 6 personnes !
Deux chiffres sont cités 4 et 6 qui émanent des deux seules études que je connais (NASA et Zubrin).

Je ne suis pas d'accord, ni Zubrin ni la NASA n'ont véritablement étudié ce problème. Ils y ont juste réfléchi un peu comme toi ou moi et ils ont proposé une valeur empirique (dans le cas contraire, cite-moi l'article où cette étude a été faite). De plus, AMHA pour ce qui est de la NASA, le choix de 6 astronautes ne correspond pas au minimum pour la faisabilité opérationnelle, mais à un compromis entre plusieurs critères, dont le gain en terme de retour scientifique. Or, sur Wikipédia, il était juste indiqué "nombre minimal" comme s'il s'agissait d'un minimum opérationnel. Et j'ajouterais de surcroît qu'il est clairement indiqué dans la DRM 3.0 que l'impact du nombre d'astronautes sur le design de la mission mériterait une étude approfondie.
Donc, excuse-moi d'insister, mais le contenu de Wiki méritait d'être nuancé. Soit on élimine le paragraphe entier mentionnant le nombre minimal d'astronautes, soit on reste empirique et dans ce cas, il n'y a pas de raison d'exclure le nombre 2, qui correspond aux équipes qui ont foulé le sol lunaire, seule référence qui me paraît valable dans le domaine.

Pline a écrit:
Argyre a écrit:
Et sur la Lune, alors, ils ont fait comment ? Ils étaient 2 dehors et personne à l'intérieur, cela a très bien marché.
C'était du camping durant 3 jours dans des conditions très très précaires (peu de temps avec des systèmes relativement simples). Rien de comparable avec la mission martienne. L'utilisation du rover a été bridée pour permettre à l'équipage de revenir à pied au Lem en cas de panne. La probabilité d'un problème de scaphandre sur une durée de sortie EVA limitée pouvait être considérée comme faible.

On ne parle pas du nombre optimal d'astronautes, on parle du nombre minimal, celui qui permet d'être opérationnel à minima sur Mars. Donc, oui, peut-être que ça implique une mobilité réduite et une réduction du retour scientifique relativement à une mission de type DRA 5.0, mais là n'est pas la question. La question est : quel est le nombre minimal ?

Pline a écrit:As tu lu les journaux de bord des missions Apollo ? Les procédures ca va bien quand les choses marchent mais quand ça commence à déraper, seule la connaissance en profondeur des systèmes permet de régler les problèmes. Les bricolages sur Apollo 13 (puissance électrique, filtre CO) ont été mis au point par les équipes au sol.

Justement, quel spécialiste embarqué sur Apollo 13 aurait trouvé la solution au problème ?
En plus, sauf exception, les astronautes des missions Apollo n'étaient pas des pros en physique, en électronique et j'en passe, c'était surtout des pilotes d'essai qui avaient l'habitude d'encaisser des G. Pour le reste, il ont tout appris.
Mais tu as tout de même raison, pour Mars, il faudra des crachs en sciences dures (physique, maths, thermo, chimie ...).
Et surtout, il faudra qu'ils aient l'âme des bricoleurs.

A+,
Argyre

Argyre a écrit:
On ne parle pas du nombre optimal d'astronautes, on parle du nombre minimal, celui qui permet d'être opérationnel à minima sur Mars. Donc, oui, peut-être que ça implique une mobilité réduite et une réduction du retour scientifique relativement à une mission de type DRA 5.0, mais là n'est pas la question. La question est : quel est le nombre minimal ?

Dans ce FIL
https://astronautique.actifforum.com/usa-f8/aller-simple-pour-mars-t5296.htm

On va plus loin .... un seul astronaute et voyage sans retour . Certes la plupart des intervenants trouve cela un peu "tiré par les cheveux" pour ne pas dire "abracadabrantesque" ... mais cela a été proposé et certains trouvent cela plutôt sensé.

Comme quoi ... chacun peut évoluer dans son "petit monde".

A la question posée "quel est le nombre minimal ?" je dirai :
- minimum 4 pour la mission courte (1 mois sur place)
- minimum 6 pour le séjour long
Et vaisseau de taille suffisante pour être "confortable et protecteur" et selon le scénario autant de vols frets que nécessaire pour leur apporter le support vie, le matériel dont ils auront besoin.
On voudrait leur faire réaliser une mission exceptionnelle, et chipoter sur les moyens à mettre en oeuvre ... tssss .... tsss... :bounce1:

montmein69 a écrit:On voudrait leur faire réaliser une mission exceptionnelle, et chipoter sur les moyens à mettre en oeuvre ... tssss .... tsss... :bounce1:

Juste une remarque. Pour le nombre de tonnes proposé dans la DRA 5.0, on peut faire en gros 5 missions à 2 selon le concept all-in-one, ce qui fait donc 10 personnes (contre 6 dans la DRA 5.0).
Si on le souhaite, on peut envoyer ces 5 vaisseaux en même temps et les faire atterrir au même endroit. Dans ce cas, il est possible de mutualiser les moyens et d'avoir différents matériels apportés par chaque vaisseau. Donc, si certains sont arcboutés sur le principe d'un minimum de 6 astronautes, cela n'est pas suffisant pour rejeter les principes du scénario proposé dans ce fil.

A+,
Argyre

**Kostya** Messages : 3807 Inscrit le : 09/07/2009 Localisation : Kalouga

Pline a écrit:...
Argyre a écrit:
Non, mais il n'en existe pas non plus pour 3, 4 ou plus. Néanmoins, comme je l'explique sur mon site, il y a des arguments logiques pour prétendre que 2 est effectivement un minimum acceptable.
Effectivement c'est un chiffre plancher avancé surtout pour prouver que c'est faisable à cout réduit.

En réduisant l'équipage à deux, cela va simplifier les critères de sélection (ça aussi, ça coûte trop cher une sélection), les deux devront être médecins car en cas de pépin médical sur son partenaire, chacun devra savoir pratiquer les opérations que les urgentistes connaissent bien et qui permettront de stabiliser suffisamment l'état du malade pour revenir sans complication sur Terre.

Pour la conduite d'un astronef, l'équipage à deux est suffisant (comme sur avion) donc il faut des pilotes qui soient en même temps urgentistes et qui soient à même de supporter l'enfermement dans des conditions de l'opération Mars 500. Dommage d'ailleurs que ces critères n'aient pas été retenus dans la sélection des participants à l'opération Mars 500 mais c'est peut-être parce qu'ils sont un peu plus que deux à s'enfermer: quelle débauche inutile de moyens !
Pour l'équipage à deux, ils devront ensuite "tirer à pile ou face" lequel des deux devra rester en orbite pour pallier d'éventuels défaillances du module de retour (synonyme de non-retour) pendant que le gagnant aura la privilège d'être le premier terrien à fouler le sol de Mars. On a pas fini de créer des névrosés (cf le cas bien connu de Buzz Aldrin dans les années ayant suivi Apollo 11) mais le problème, c'est que dans le cas qui nous occupe, les deux "jumeaux" (je crois que les Bogda sont candidats) devront arriver à se supporter pendant tout le très long trajet du retour.

Tout bien considéré, je me demande même si pour éviter cette querelle un équipage à un (c'est de là que vient le terme "All-in-One", non ?) ne serait pas mieux adapté et pour éliminer le facteur humain qui pourrait faire échouer la mission, la solution la moins chère et la plus sûre, serait même d'envoyer un androide qui n'aura besoin que d'une protection succincte contre les radiations car on l'aura "durci" au moment de la fabrication.

montmein69 a écrit:
On voudrait leur faire réaliser une mission exceptionnelle, et chipoter sur les moyens à mettre en oeuvre ... tssss .... tsss...

Pourquoi pas puisqu'il faut absolument y aller dès maintenant pour pas trop cher et vite (comme ont essayé de le faire les Russes dans la course à la Lune il y a 40 ans) ? On est même pas obligé de leur donner le ticket du retour, ça coûte trop cher et on est pas encore prêt puisqu'on a même pas encore réussi une mission de retour d'échantillons depuis Mars.
Non, à mission exceptionnelle, moyens exceptionnels: je cite "il faut arrêter tout le programme actuel d'exploration (y compris les missions ISS qui ne servent à rien car on sait déjà cultiver des plantes comestibles en orbite et survivre sans apport d'eau extérieur pendant 200 jours) et se concentrer uniquement sur Mars et y aller le plus vite possible car, c'est sûr, les conditions sur place sont tellement bonnes que mêmes éloignés de 6 mois de voyage de la Terre, on y sera beaucoup mieux que sur Lune qui n'est qu'un désert aride bombardé par les radiations et les météorites et où on est déjà allé donc on a plus rien à prouver"... pour n'y retourner que 50 ans après l'avoir quitté car on aura pas pérennisé les concepts qui garantiront une implantation à moyen-long terme et que ça couterait trop cher de recommencer.

Un converti à Mars ici et maintenant. LOL

Argyre a écrit:
montmein69 a écrit:On voudrait leur faire réaliser une mission exceptionnelle, et chipoter sur les moyens à mettre en oeuvre ... tssss .... tsss... :bounce1:

Juste une remarque. Pour le nombre de tonnes proposé dans la DRA 5.0, on peut faire en gros 5 missions à 2 selon le concept all-in-one, ce qui fait donc 10 personnes (contre 6 dans la DRA 5.0).
Si on le souhaite, on peut envoyer ces 5 vaisseaux en même temps et les faire atterrir au même endroit. Dans ce cas, il est possible de mutualiser les moyens et d'avoir différents matériels apportés par chaque vaisseau. Donc, si certains sont arcboutés sur le principe d'un minimum de 6 astronautes, cela n'est pas suffisant pour rejeter les principes du scénario proposé dans ce fil.

C'est une façon plus rationnelle (et plus responsable) AMHA d'envisager une telle mission.
Si cela parait plus optimal de faire des équipages de deux .... why not .... ils se retrouvent sur place (avec les moyens de mener à bien leur mission) ... et pour le retour ... on peut tirer au sort ou jouer aux chaises musicales les nouveaux appariements d'équipage

Plaisanterie à part, ... on retrouve alors l'ampleur des moyens techniques à développer et un effort financier global d'un tout autre calibre que pour un vol unique à deux. Je crois cependant que ces contraintes sont assez incontournables et donc que les délais pour concevoir et réaliser une telle mission seront assez équivalents aux autres scénarios envisagés. Par contre je n'ai pas vraiment la compétence pour évaluer un comparatif des risques (majorés ou minorés).
Mais il y a peut-être plus de difficultés à faire atterrir 5 modules d'atterrissage au même endroit, qu'un seul ou deux (s'il y a un module équipage + un module uniquement fret)

Des doutes sur les proba stat dans le domaine spatial (?).

Oui, j'ouvre dans ce fil une autre perspective qui nous rapproche des aléas de la nature humaine. Nous ne répondons pas correctement aux sciences exactes dans nos activités.
C'est pourquoi nous faisons appel aux statistiques puis aux probabilités dans la métrique d'un vol spatial.

Mon propos est de dire qu'à risque de panne égal sur un vaisseau spatial, le préjudice lui ne l'est pas. Quelque soit le soin apporté pour améliorer l'évaluation du risque, il nous
reste une part d'incertitude enrageante, nous sommes là dans le stochastique.

D'abord j'approuve que vous rappeliez que le risque dans notre question sur le voyage martien soit une fonction du temps, mais je vais avec l'exemple d'Apollo-13 bien monter
ma nuance à ce sujet.

La mission lunaire dure 9 jours. La pile à combustible doit avoir cette autonomie et elle est assurée de l'avoir par les probabilités standards pour un organe de cette importance ;
non seulement elle l'a pour le bon déroulement de la mission, mais surtout pour la survie de l'équipage.

Ce trajet lunaire se divise sommairement en 3 parties techniques, les manœuvres dans le domaine terrestre, les manœuvres dans le domaine Terre Lune, et les manœuvres dans
le domaine Lune Terre.

Une panne de pile à combustible dans le domaine terrestre aboutirait à l'annulation de la mission et le retour de l'équipage sur Terre en vol balistique comme la fin
de la mission Soyouz-TMA-11 (2008) ; disons sans "problème".

La même panne après la TLI ; vous connaissez le scénario (Apollo-13), grâce aux gros ordinateurs au sol qui commandent les simulations la NASA ramène de justesse
certes, mais vivants les trois astronautes.

Mais si la panne était survenue à la séparation dans le domaine lunaire CM-LM, alors nous aurions perdu les astronautes ; ça c'est malheureusement simple.

Enfin la panne survenant pendant le trajet retour disons après les vitales corrections de route (au 2/3 du tajet), le CM aurait ramené les astronautes certes sur Terre, mais avec
une faible chance de survie, non pas que les probabilités de la panne soient différentes qu'à l'aller, mais cette fois ci le temps n'aurait sans doute pas permis à la NASA de calculer
une solution de sauvegarde.

Vous voyez bien ce que je veux dire, la même panne n'aboutit pas aux mêmes préjudices suivant le déroulement temporel de la mission. Les probabilités ne couvrent pas ce type
de risque.

Je pense même que nos proba sont ici dans la progression linéaire : au plus le temps passe au plus le risque augmente. Mais vous le voyez pour Apollo ce n'est pas vrai. Alors
pour un complexe vol vers Mars !

Sortons du carcan des math qui sont pour les scientifiques le seul garant face au déroulement d'un programme d'automate. Attention dans Apollo il y a l'élan irrationnel humain, et
il va peser malheureusement aussi lourd que les mathématiques dans le programme.

Voyons un peu mon propos :

Prenons un autre exemple, bien réel aussi. Revenons au programme Mercury et particulièrement la mission MR-4 de 1961 le titulaire est V.G.Grissom, vous connaissez le final,
on récupère de justesse l'astronaute près de se noyer avec son scaphandre rempli d'eau de mer. Je ne sais pas en quoi les proba sont ou pas violées, mais le fait humain est que la NASA connaissait ce scénario, il s'était joué deux mois plus tôt, identique : au retour de sa mission StratoLab-V l'aérostatier J.Prather s'était noyé, car son scaphandre rempli d'eau l'avait entrainé au fond avant qu'un secours ne lui parvienne. La NASA connaissait ce scénario, elle n'a en rien modifié le plan de vol MR-4 au seul motif que les soviétiques et l'opinion publique avaient l'œil sur le programme américain.

Comment jouer des statistiques, et des probabilités dans ce cas ?

Rien est simple voyez vous, à l'aune du sentiment humain. :scratch:

Tien au fait pour en revenir au sujet du fil, cela me rappelle que dans un autre fil au FCS, une interview de Dr Poliakov, qui sur Mir avait fait un vol de
près de 420 jours en continu, lui faisait dire que le plus mauvais choix d'équipage était celui à deux pour un vol de longue durée et que le meilleur était
un équipage à trois. Il énumérait tous les avantages (humains) et je dois dire qu'il était convaincant, mais Argyre l'est aussi. Va savoir ?

Astro-notes a écrit:Tien au fait pour en revenir au sujet du fil, cela me rappelle que dans un autre fil au FCS, une interview de Dr Poliakov, qui sur Mir avait fait un vol de
prï¿½s de 420 jours en continu, lui faisait dire que le plus mauvais choix d'ï¿½quipage ï¿½tait celui ï¿½ deux pour un vol de longue durï¿½e et que le meilleur ï¿½tait
un ï¿½quipage ï¿½ trois. Il ï¿½numï¿½rait tous les avantages (humains) et je dois dire qu'il ï¿½tait convaincant, mais Argyre l'est aussi. Va savoir ?

Dans un équipage de 3, s'il y a une dispute entre le 1er et le 2ème astronaute, alors que tous les 2 s'entendent bien avec le 3ème, ce dernier peut jouer le rôle de pacificateur et résoudre le conflit. Dans le cas d'une mission à 2, le truc pour que cela fonctionne, c'est de choisir comme équipage soit le 1er avec le 3ème, soit le 2ème avec le 3ème ... :D
Trève de plaisanterie, pour une mission à 2, la sélection doit prendre en compte la compatibilité de caractère (est-ce que cela avait été fait pour les missions vers MIR ?) Personnellement, je pense qu'il faut même aller plus loin et choisir des amis de longue date. Cela ne garantie pas le 0-dispute, mais cela augmente fortement la probabilité de réconciliation s'il y en avait une.

A+,
Argyre

Lun 5 Oct 2009 - 0:50

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