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

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
pr�s de 420 jours en continu, lui faisait dire que le plus mauvais choix d'�quipage �tait celui � deux pour un vol de longue dur�e et que le meilleur �tait
un �quipage � trois. Il �num�rait tous les avantages (humains) et je dois dire qu'il �tait 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

Astro-notes a écrit:
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:

Grissom n'était pas censé se jeter à l'eau. La défaillance du système d'ouverture de l'écoutille qui n'aurait pas du s'ouvrir car placée trop bas par rapport à la ligne de flottaison de la capsule est à l'origine du problème (c'est la thèse admise) ... et, ironie de l'histoire, la correction du problème a tué Grissom 6 ans plus tard.

Astro-notes a écrit:...

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.

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

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

L'analyse de risques ne couvre pas que leur probabilité mais se déploie suivant plusieurs axes dont le temps et la gravité. Comme mentionné, une même panne aux conséquences critiques (puisque conduisant à l'interruption de la mission) peut tout aussi bien être graduée comme catastrophique dans une autre phase. C'est là que les calculs font intervenir la notion de "temps de risque" (que l'on peut surnommer "fenêtre de risque" par analogie avec la fenêtre de tir) car chacune de ces phases a une durée finie et l'évaluation du risque global va être pondérée sur chaque phase par la durée de celle-ci. Autre exemple, la panne toujours cachée (et heureusement extrêmement improbable) d'un dispositif pyrotechnique de séparation peut-être considérée comme catastrophique dans certaines phases de la mission (juste avant la ré-entrée, par exemple, la panne de la séparation du module de propulsion avec la capsule de ré-entrée s'est déjà montrée malheureusement mortelle). La seule méthode connue pour supprimer un panne cachée est de la rendre d'abord visible par une tâche de vérification ou/et de maintenance, ce qui est plutôt rare dans le spatial et limité pour le moment aux missions habitées circumterrestres où l'on peut en quelques semaines faire monter un équipement de rechange ou avoir sur place, les pièces les plus importantes pour la poursuite de la mission (s'il faut évacuer tout le monde en attendant le prochain ravitaillement, ça n'est pas rentable). Sinon, pour limiter les conséquences d'une panne cachée que l'on ne peut réparer, l'unique solution connue est de concevoir des chemins fonctionnels redondants, on déplace ainsi ce qu'on appelle la "coupe minimale" sur un enchainement de pannes dont aucune n'est cachée ou bien où la combinaison de deux ou plusieurs pannes cachées est calculée comme quasi impossible. Pour rappeler quelques ordres de grandeurs (tous basés sur ce que l'on nomme le "niveau de risque acceptable"), une panne dite "mineure" doit avoir une probabilité de se produire une fois dans la vie ou au cours de la mission d'un engin (c'est par exemple le cas de la panne d'un indicateur de vitesse sur un avion qui ne peut seule justifier des conséquences catastrophiques). Une panne "majeure" va arriver une fois dans toute la vie ou la mission de tous les engins bâtis sur la même conception (en aviation, 1 avion sur 1000 d'un modèle donné). Une panne "critique" ne devra se produire qu'une fois sur tous les engins remplissant la même fonction et la panne UNIQUE conduisant immédiatement à une catastrophe est encore 100 fois moins probable que la panne critique (elle est virtuellement interdite). Ceci pour conclure qu'aucune catastrophe n'est la conséquence d'une panne unique (y compris la "panne" de l'opérateur humain dont la probabilité est la même que celle des pannes majeures) et que l'analyse des combinaisons de scénarios revêt un importance primordiale même si elle peut, elle aussi, être entachée d'erreurs par omission.

Il y a toujours une part de subjectivité dans l'évaluation de la gravité des conséquences mais néanmoins, l'analyse de tous les scénarios de pannes envisageables (encore une fois, on en oublie toujours volontairement ou non: ce fut peut-être le cas du "scénario Grissom", exclu des calculs par "procédure opérationnelle" interdisant aux occupants de la cabine d'ouvrir eux-mêmes l'écoutille sauf que plus tard, c'est un autre scénario qui aurait du leur permettre de le faire => dans les deux scénarios, la source du danger n'est pas située au même endroit donc on ne peut réellement les assimiler) intervenant dans une mission permet de couvrir le calcul du risque d'ensemble. Pour ce qui est de l'ESA (au CNES, c'est le programme Spot qui fut précurseur en la matière mais bien évidemment avec des gravités toujours moindres que la mort d'hommes), les méthodologies avaient été mises au point du temps du programme Hermès dont c'est l'un des apports: au demeurant, l'explosion combinatoire des scénarios catastrophiques à considérer a aussi peut-être été un des facteurs techniques ayant conduit à l'arrêt du programme mais les raisons principales furent politiques car les difficultés techniques finissent toujours par être résolues si la volonté politique et le nerf de la guerre suivent... Enfin ! Elles ont ensuite été remises au gout du jour lors des discussions des standards ECSS souvent très inspirés des standards DoD et NASA.

Si je prend le cas d'une autre catastrophe, encore mieux connue du public français, celle du Concorde à Gonesse. En soi, l'éclatement d'un pneu est prévu, l'architecture des avions le prend en compte (bien que les normes de certification du Concorde furent plutôt uniques compte-tenu de ses particularités mais tel n'est pas le débat) et des évènements précurseurs auraient du amener les autorités à plus de vigilance. Néanmoins, ce qui était complètement inenvisagé auparavant reste que l'onde de choc provoquée à l'intérieur du carburant puisse avoir des caractéristiques telles qu'elles conduisent à la rupture du réservoir (une sorte d'effet PO-GO des réservoirs de fusées mais sur du kérozène) suffisamment près de la sortie du réacteur pour provoquer un feu (les évènements précurseurs n'avaient conduit qu'à des conséquences bien moins graves de même nature que ce qui était constaté sur d'autres avions). C'est l'enchainement de plusieurs facteurs qui telles des tranches d'Emmental (et non de Gruyère qui comme chacun sait n'a pas de trous) superposées finit par laisser passer un scénario que l'on essaie plus tard d'éviter en "bouchant les trous du fromage" par lequel il est passé : c'est la théorie de James Reason.

Dans les analyses effectuées en matière de risques techniques (on ne couvre le risque humain que dans les erreurs humaines d'interactions avec la machine mais si les conducteurs d'aéronefs et d'astronefs décident consciemment ou non de conduire leur engin vers la destruction assurée, à part quelques alarmes, aujourd'hui, rien ne peut les en empêcher sinon le 11 septembre aurait pu être évité autrement qu'en renforçant les portes de cockpit...), aucune de ces dimensions n'est oubliées et suivant le temps consacré aux études (il faut à un moment rendre ses conclusions sinon, on peut reboucler indéfiniment), on peut arriver à couvrir peu ou prou 95 à 98% de ce qui pourra arriver à l'engin au cours de sa vie et de sa mission voire plus lorsque les missions sont simples et comportent peu de phases différentes ou/et que les engins sont peu complexes. Il reste toujours une part d'inconnu, ce que l'esprit humain ne peut envisager soit que ce soit impensable (trop complexe, alambiqué voire tiré par les cheveux), soit que cela ne ce soit jamais produit dans le passé et évidemment, si l'erreur humaine est possible au cours de la mission, elle est aussi possible par omission lors des phases de conception.

En ce sens et en élargissant aux erreurs de conception, de fabrication...etc. Il y a une statistique qui ne ment jamais: "100% des erreurs sont à la base d'origine humaine" (traduction dans la pratique du fameux "Errare humanum est"). Il y aussi une statistique plus optimistes (et qui s'appliquent aussi aux avions), 100% des catastrophes évitées l'ont été grâce à l'intervention de l'homme (en amont lors de la conception comme lors des opérations). C'est là qu'il y a un avenir pour notre espèce sinon, nous aurions depuis longtemps été supplantés par les robots.

Konstantin

Oui kostia, tu es clair, merci pour ton analyse.

Un cas pas très connu de défaillance rattrapée in extremis par le support au sol au cours d'une mission Apollo (Apollo 14)

Peu avant que le module lunaire aborde sa descente vers le sol lunaire, le contrôle au sol à Houston se rend compte en examinant les données périodiquement transmises par télémétrie que l'interrupteur qui permet de déclencher l'abandon de l'atterrissage en cas de problème grave est positionné sur ON. Dès que la descente aura été amorcée, l'ordinateur interprétera l'information comme une demande d'abandon et larguera l'étage de descente interrompant la mission. Le problème vient d'un faux contact mais le circuit concerné ne peut pas être réparé. Il ne reste que 2 heures pour trouver une solution : les développeurs sur Terre finissent par trouver une méthode pour tromper l'ordinateur et font rentrer une longue liste de commandes par les astronautes. La manipulation a une contrepartie : si la mission doit être effectivement interrompue, les automatismes ne pourront plus jouer et les astronautes devront saisie sur l'ordinateur chaque étape de la procédure de secours. Le module lunaire atterrira finalement sans encombre.

Problème détecté par le support au sol et solution de contournement déterminée par les spécialistes au sol. La mission martienne confrontée à la meme anomalie aurait sans doute été interrompue (durée des communications)

Pline a écrit:Problème détecté par le support au sol et solution de contournement déterminé par les spécialistes au sol. La mission martienne confrontée à la meme anomalie aurait sans doute été interrompue (durée des communications)

Sans doute, oui. En fait, ce cas de figure est préjudiciable à tous les scénarios de mission habitée martienne, qu'il y ait 2, 4 ou 6 personnes à bord. A moins qu'un membre d'équipage ait tellement potassé les manuels de fonctionnement des systèmes qu'il soit lui-même capable de trouver la solution.

A+,
Argyre

Bonjour,

J'ai finalement décidé de renommer le concept que je propose "2-4-2".
2 astronautes par fusée, 2 fusées qui se rejoignent sur Mars (donc 4 au sol) et
2 astronautes par fusée au retour, le tout afin de rendre possible le retour direct
et de minimiser la charge utile et les risques.
Ca se lit "Two four two" ou "two for two", au choix.

J'ai repris un peu le texte, notamment la partie "réduction des risques".
Je continue à travailler les détails techniques. D'autres figures vont bientôt
compléter l'étude. Toute remarque ou suggestion bienvenue.

C'est sur mon site :
http://pagesperso-orange.fr/salotti/concept242.htm

Cordialement,
Argyre

Bonjour,

J'ai repris l'étude du concept 2-4-2 (two-four-two ou two-for-two)

C'est sur mon site :
http://pagesperso-orange.fr/salotti/concept242.htm

Modifications apportées : beaucoup plus de détails consacrés à l'analyse du concept et au scénario :

N'hésitez pas à commenter, soit directement en m'envoyant un mail, soit ici sur le forum.

Cordialement,
Argyre

Tiens, on joue au foot maintenant, ici... :megalol: :megalol:

Blague a part, très bien... très très bien...

spacemen1969 a écrit:Tiens, on joue au foot maintenant, ici... :megalol: :megalol:

Si on parle des paris sur les scores au foot ou ceux qui anticipent la configuration de l'équipe (je ne sais pas si çà existe ?) ....
et qu'on fait un parallèle avec un pari sur les scénarios de mission martienne qui auraient une chance de se concrétiser, j'ai bien peur à la lumière de la nouvelle orientation de la NASA, que le scénario peaufiné par Argyre voit sa cote chuter sérieusement.

Argyre a écrit:
Ensuite, il est possible d'utiliser un système de propulsion avancé, par exemple le nucléaire thermique, ou plus futuriste de type VASIMR. Toutefois, pour une première mission, nous préconisons l'utilisation de technologies relativement bien maîtrisées ne nécessitant pas d'études R&D approfondies. On pourrait ainsi utiliser un système de propulsion LH2/LOX qui fournirait l'essentiel de l'ultime poussée

Car ce sont bien les nouveaux systèmes de propulsion qui paraissent prendre le pas pour développer des scénarios de missions habitées lointaines (et même de transport de fret probablement) aussi bien chez les russes que chez les américains..
NTR, VASIMR ... réacteurs nucléaires fournissant les énergies requises aussi bien pour le vol qu'au sol, c'est cela qui va mobiliser la R&D pour les décennies à venir.

Mais l'exercice reste sérieux, bien documenté et prend en compte les remarques qui ont été faites.

Argyre a écrit:Bonjour,

J'ai finalement décidé de renommer le concept que je propose "2-4-2".
2 astronautes par fusée, 2 fusées qui se rejoignent sur Mars (donc 4 au sol) et
2 astronautes par fusée au retour, le tout afin de rendre possible le retour direct
et de minimiser la charge utile et les risques.
Ca se lit "Two four two" ou "two for two", au choix.

J'ai repris un peu le texte, notamment la partie "réduction des risques".
Je continue à travailler les détails techniques. D'autres figures vont bientôt
compléter l'étude. Toute remarque ou suggestion bienvenue.

C'est sur mon site :
http://pagesperso-orange.fr/salotti/concept242.htm

Cordialement,
Argyre

Bonjour , j'était entrain de chercher sur Google le concept 2-4-2 pour mission habité  vers Mars et j'ai trouvé ce fil .
Par curiosité : est : est ce que c'est toi Mr Jean Marc Saloti ?

Oui c'est lui :-)

noureddine2 a écrit:

Argyre a écrit:Bonjour,

J'ai finalement décidé de renommer le concept que je propose "2-4-2".
2 astronautes par fusée, 2 fusées qui se rejoignent sur Mars (donc 4 au sol) et
2 astronautes par fusée au retour, le tout afin de rendre possible le retour direct
et de minimiser la charge utile et les risques.
Ca se lit "Two four two" ou "two for two", au choix.

J'ai repris un peu le texte, notamment la partie "réduction des risques".
Je continue à travailler les détails techniques. D'autres figures vont bientôt
compléter l'étude. Toute remarque ou suggestion bienvenue.

C'est sur mon site :
http://pagesperso-orange.fr/salotti/concept242.htm

Cordialement,
Argyre

Bonjour , j'était entrain de chercher sur Google le concept 2-4-2 pour mission habité  vers Mars et j'ai trouvé ce fil .
Par curiosité : est : est ce que c'est toi Mr Jean Marc Saloti ?

Je confirme.
Après 2-4-2, j'ai aussi publié Mars Semi-direct revisité, qui est une mission à 3 astronautes avec 4 SLS.
Et si tu veux tout savoir, il paraitra prochainement à l'IAC une version Mars semi-direct avec 3 astronautes et 5 Ariane super heavy de capacité 100 tonnes en LEO (cette version d'Ariane étant un concept du CNES qui date d'une dizaine d'années).

Cordialement
Argyre

Ariane heavy  :hot: 4 EAP , 5 vulcain, mon porte-monnaie de contribuable n'apprécierais pas mais sinon ça aurait etait plutôt cool.

J'ai pas eu le temps de tout lire, mais ça a l'air très intéressant quoi que très complexes et massifs. Par contre, il y a pas mal d'éléments ici et dans mars semi-direct qui m'intéresse pour Vesta, je peux les citer comme source pour la biblio de la version 2?

Argyre a écrit:Je confirme, 

Et si tu veux tout savoir, il paraitra prochainement à l'IAC une version Mars semi-direct avec 3 astronautes et 5 Ariane super heavy de capacité 100 tonnes 
Argyre

Bravo ,j'ai adoré  ton site , surtout les informations sur les masses des différents projets de voyages habités vers Mars .
Mon conseil pour ton site :
je pense que pour attirer aussi les scientifiques objectifs , tu peux parler aussi des projets du présent et du future très proche : d'ici 5 ans  et 10 ans , par exemple Exomars 2020 ou le retour d'échantillons depuis Mars .
Je pense que le futur proche va intéresser les gens objectifs réalistes et peut êtres qu'ils vont donner leurs critiques et remarques sur les projets de voyages habités ce qui va être encore plus enrichissant pour le site . 
J'ai aimé ton site francophone 

noureddine2 a écrit:
je pense que pour attirer aussi les scientifiques objectifs , tu peux parler aussi des projets du présent et du future très proche : d'ici 5 ans  et 10 ans , par exemple Exomars 2020 ou le retour d'échantillons depuis Mars .

A ceci près que ce sont des missions automatiques, et quoique de première importance, car cela est en cours de réalisation ou le sera dans un avenir proche (NASA, ESA, etou Agence spatiale chinoise séparément ou en collaboration), ce n'est pas vraiment le sujet ... puisqu'on court avec une belle régularité derrière la mission habitée.

Je pense que le futur proche va intéresser les gens objectifs réalistes et peut êtres qu'ils vont donner leurs critiques et remarques sur les projets de voyages habités ce qui va être encore plus enrichissant pour le site . 
J'ai aimé ton site francophone 

La plupart du temps, toutes les missions envisagées, qu'elles soient automatiques ou habitées, sont suivies de près par "les gens objectifs et réalistes", mais il faut reconnaitre que ce qui se réalise ce sont les missions automatiques (coût accessible, techniques matures, retour de données scientifiques assuré dans un délai assez court après le décollage de la sonde).
Pour le vol habité (excepté peut-être pour la Lune ... mais même çà on n'y est pas encore).... cela reste encore à être décidé fermement, financé et tous les obstacles techniques levés pour que cela ait une chance de réussir.

Les déclarations concernant l'apport du privé (notamment le BFR/BFS) pour l'exploration humaine de Mars, restent encore - à ce jour - dans la réalisation, dans le brouillard, et pour ce qui est des réflexions/propositions diverses (très respectables) elles en restent pour l'instant au stade de la communication.
Je précise - si cela s'avérait nécessaire - que je ne critique pas ... je fais un état des lieux.

montmein69 a écrit:
A ceci près que ce sont des missions automatiques, et quoique de première importance, car cela est en cours de réalisation ou le sera dans un avenir proche (NASA, ESA, 

C'est le caractère des scientifiques , ils aiment connaître la progression qu'on va faire entre un atterrisseur de 1 tonne aujourd'hui et un atterrisseur de 20 tonnes en 2030 .
Je trouve logique et prudent que pour atteindre 20 tonnes on doit passer par 5 tonnes , 10 tonnes , 15 tonnes .

Argyre a écrit:Je confirme.
Après 2-4-2, j'ai aussi publié Mars Semi-direct revisité, qui est une mission à 3 astronautes avec 4 SLS.
Et si tu veux tout savoir, il paraitra prochainement à l'IAC une version Mars semi-direct avec 3 astronautes et 5 Ariane super heavy de capacité 100 tonnes en LEO (cette version d'Ariane étant un concept du CNES qui date d'une dizaine d'années).

Cordialement
Argyre

Pour ceux que ça intéresse, on peut trouver des schémas de cette Ariane Superheavy ici : https://slideplayer.com/slide/4405896/

phenix a écrit:Ariane heavy  :hot: 4 EAP , 5 vulcain, mon porte-monnaie de contribuable n'apprécierais pas mais sinon ça aurait etait plutôt cool.

J'ai pas eu le temps de tout lire, mais ça a l'air très intéressant quoi que très complexes et massifs. Par contre, il y a pas mal d'éléments ici et dans mars semi-direct qui m'intéresse pour Vesta, je peux les citer comme source pour la biblio de la version 2?

Citer en biblio, c'est évidemment autorisé. Si tu veux rajouter des liens, tu peux aussi.

Bravo Argyre. Une publication de très haute qualité qui à mon avis aurait mérité à cet époque que la NASA ses partenaires s'en inspirent grandement et en fassent un objectif clair, le moteur du développement d'Orion/SLS et d'emblée débuter la conception d'un atterriseur martien.
Je me demande ce que donnerais une mise à jour avec les vaisseaux possiblement disponibles dans les années 20.
Bravo encore.

C'est rigolo comment les publis de voyages martiens de ces dernières années sont passées d'hypothèses uniquement avec des SLS et Delta 4H, à des variantes avec Falcon Heavy (ou plus exotique comme ici avec des Ariane Heavy), puis depuis 2 ans à des variantes avec BFR voir carrément uniquement BFR.

Je me disais en lisant le dernier post de Space Opera au sujet des lanceurs que j'eusse une remarque récurrente pour le voyage martien ou autre d'ailleurs, le plus dur étant toujours de s'extraire du puis de gravité terrestre. Une fois les 7 ou 8 km/s atteint sur une orbite de parking on pouvait fort bien attendre le temps nécessaire à envoyer des charges complémentaires s'amarrer pour former le vaisseau spatial qui doive voyager sur une orbite solaire. Il sera toujours temps d'atteindre les 12 km/s pour s'affranchir de l'attraction terrestre et naviguer sur orbite solaire à sa guise. Vous êtes d'accord avec moi que sans l'obtention initiale des 7 ou 8 km/s pas de vol spatial envisageable, on a jamais vu une fusée décoller puis attendre à 80 km de distance de la Terre une assistance d'une autre fusée pour se mettre en orbite. Alors peu me chaud que le montage vienne par la voie SLS, Delta IV H, Falcon super H, Ariane super truck, Angara XXL, CZ maximus, voire BFR, je ne vois pas en quoi, tel ou tel vecteur serait la clé miraculeuse pour envisager l'orbite solaire. Aussi je reste dubitatif sur cette discussion se demandant qui a la plus grosse pour envisager Mars ou autre ? On a le vecteur que l’on peut se payer et avec ça on y va si on en a envie, ou pas.

Le vecteur est LE problème numéro 1 d'un voyage vers Mars. Si on envoie 50t en LEO ou si on envoie 500t en LEO, les 4 ou 5 gugusses qu'on va envoyer vers Mars ne vont pas revenir dans le même état. Et quand la BFR qui se ravitaille sur orbite en ergol pèse plus de 500t en LEO, tout change derrière. Pour simplifier on peut dire qu'en théorie, si on pouvait envoyer une masse infinie sur orbite, le voyage vers Mars pourrait devenir une promenade de santé. Dans un cas plus réel, il est clair que pour chaque 100t de plus en LEO que le lanceur arrive à tirer, on balance toutes les études précédentes à la poubelle puisque le paradigme change trop.

Space Opera a écrit:Et quand la BFR qui se ravitaille sur orbite en ergol pèse plus de 500t en LEO, tout change derrière.

Si jamais on assiste un jour à un de ces ravitaillements pharaoniques qui sont prévus dans la feuille de route du BFR, ce sera un moment clé de la conquête spatiale.

AMEN
tout est dit :dix: