Espace et Exploration n° 40 vient de paraître (Doc. Espace et Exploration) On note dans ce numéro un article sur le prototype de réservoir du lanceur géant ITS dévoilé par Elon Musk lors du dernier congrès d’astronautique, un article sur les résultats de la commission d’enquête sur le crash de l’atterrisseur Schiaparelli et l’habituel bilan de toutes les missions d’exploration en cours dans le système solaire. Un article de 4 pages traite de « Mars : le facteur humain ». Les simulations sur Terre y sont à l’honneur avec Mars 500 et HI-SEAS, avec interviews de Lucie Poulet et Cyprien Verseux, tous deux membres de l’association Planète Mars. Bien sûr, la mission de Thomas Pesquet qui a suscité un grand intérêt pour les missions habitées en France, fait aussi l’objet de nombreuses pages.

Deux facteurs environnementaux des transferts interplanétaires sont généralement mis en exergue par les sceptiques : les rayonnements ionisants et l’apesanteur. Concernant les rayonnements ionisants, Elon Musk a déjà répondu en indiquant qu’il fallait viser une durée de  transfert de 3 mois, et non pas de 6 comme on l’envisage habituellement (pour des raisons de limitation de performance  des lanceurs). Les calculs montrent qu’avec un MCT de 15 m de diamètre et de près de 10000 T de masse au décollage c’est possible, moyennant un lancement double (véhicule opérationnel plus ravitailleur en orbite  terrestre). Du coup la dose provenant du rayonnement cosmique est divisée par 2 et ramenée au voisinage de ce qu’endurent les astronautes pendant leurs séjours de routine de 6 mois à bord de la station spatiale (le danger propre aux événements solaires sera géré par la présence à bord d’un lieu garni de réservoirs d’eau ou de polyéthylène, où devront se réfugier [...]

English readers, click here for the English version of this article. Dans notre analyse de fin 2015 (disponible sur notre site, ainsi que son résumé, dans la section anglaise) nous avions tenté de discerner ce à quoi pourrait bien ressembler le projet SpaceX de Mars Colonization Transport (MCT), qu’Elon Musk doit finalement dévoiler le 27 septembre lors du prochain congrès international d’astronautique. Cet exercice tenait compte des maigres indices glanés dans les diverses déclarations de l’entrepreneur, dont certaines modifiaient des informations précédentes (exemple : abandon de la formule de lanceur multi-corps, type Falcon Heavy) ou, au contrainte, semblaient confirmer des options fondamentales telles que le ravitaillement en orbite de parking terrestre par un second lanceur, la réutilisation totale et la descente sur Mars de l’ensemble de la navette interplanétaire (« landing the whole thing »). Depuis, d’autres indices d’origines diverses sont apparus sur les forums des passionnés. Examinons leur [...]

Notre première étude s’était attachée à examiner les limites du concept « Tout-en-Un », c’est-à-dire d’un Mars Colonization Transport comprenant un seul lancement et un seul vaisseau navette, le tout entièrement réutilisable. Nos résultats, tout en permettant de conclure à la possibilité théorique de ce concept radical et d’en donner une illustration, nous ont aussi conduits à le considérer irréaliste, du fait de la taille du lanceur nécessaire (13500 T au décollage, 20 m de diamètre à la base…). Dans cette reprise de l’étude, nous abandonnons donc cette architecture et nous intéressons à celle qui paraît le moins accroître la complexité et les coûts opérationnels, à savoir celle d’un lancement double, schéma vers lequel SpaceX pourrait s’orienter. 1. Principe de lancement 2. Conditions du transfert retour 3. Conception générale de la navette 3.1. Formule aérodynamique 3.2. Formule propulsive 3.3. Deux problèmes critiques de sécurité 3.4. Aménagement et dimensionnement de la navette 4. Architecture et [...]

Au cours du second semestre 2014, nous nous sommes livrés à l’exercice périlleux d’une étude de « Mars Colonization Transport » (MCT) répondant aux quelques rares indications données par SpaceX sur ses intentions (étude publiée sur le site public d’APM, www.planete-mars.com). Le point déterminant des données était la définition du lanceur alors apparemment envisagé, un super Falcon Heavy de trois modules récupérables de 10 m de diamètre équipés de 9 moteurs Raptor de 450 tonnes de poussée unitaire et capable (nous l’avons vérifié) de placer 300 tonnes en orbite basse terrestre (LEO). Ce niveau de performance permet d’expédier environ 100 tonnes vers Mars et, en fin de compte, si l’on entend que le vaisseau soit une navette aller-retour entièrement récupérable, de déposer sur le sol martien une charge utile de moins de 20 tonnes. Ces résultats conduisaient à conclure à une incohérence par rapport à l’objectif assigné par Elon Musk, à savoir une charge utile de 100 tonnes. Mais le lanceur annoncé [...]

Avertissement Cette étude, menée au cours du second semestre 2014, n’avait pas pour ambition d’établir un projet du Mars Colonization Transport auquel SpaceX réfléchit (nous n’en avions pas la capacité). Elle a simplement cherché à choisir les principales options d’architecture et à effectuer un dimensionnement approché, en vue d’estimer la faisabilité du concept et d’en évaluer les caractéristiques. Cette réflexion a été menée sur la base des quelques rares indications données par SpaceX, en particulier sur le lanceur envisagé et sur son niveau de performance : 300 T en orbite basse terrestre (LEO). Début 2015, Elon Musk a révélé un certain nombre de nouvelles données qui, comme on pouvait s’y attendre, rebattent les cartes, tout en indiquant qu’une vue complète du projet ne devait pas être attendue avant fin 2015. Si certaines de ces données, comme par exemple l’évolution du niveau de poussée du moteur Raptor, ne sont pas déterminantes pour le projet, deux d’entre elles au moins vont conduire à [...]

  Au mois de juin nous avons publié sur ce site le résumé d’une étude « Planète Mars » sur le projet de « Mars Colonization Transport » évoqué par les dirigeants de SpaceX. Cette tentative de concrétisation du concept n’avait pas pour but de prédire ce à quoi les bureaux d’étude de la firme aboutiraient, mais d’en évaluer la faisabilité et les caractéristiques significatives. Il apparaît bien qu’un système de transport entièrement réutilisable (et monomodule) est imaginable, ce qui est totalement révolutionnaire par rapport aux conceptions traditionnelles, considérablement plus complexes et coûteuses. Ceci cependant sous deux conditions : que le lanceur super-lourd (mais réutilisable) auquel pense SpaceX puisse être développé, et qu’une infrastructure de production de propergol opérationnelle ait été installée sur Mars. Il s’agit d’un concept adapté au contexte d’un établissement humain permanent, où le besoin d’un trafic important (et à [...]

Suite à notre tentative d’évaluer en quoi pourrait consister le projet de système de transport Terre-Mars « Mars Colonization Transport » (MCT) dont parle SpaceX (voir nouvelle du 23 juin), nous nous sommes efforcés d’illustrer par un modèle 3D ce à quoi nous avons abouti. Attention, le projet SpaceX pourrait bien être assez différent, car il s’agit de répondre à un mélange de contraintes inédit, qui favorise l’innovation. En effet, la formule aérodynamique (la forme) du véhicule, doit optimiser différents facteurs :      -pour permettre une décélération permettant un freinage suffisant dans l’atmosphère ténue de Mars il faut minimiser le coefficient balistique, c’est-à-dire le rapport Masse divisée par S. Cx, ou S est la surface présentée à l’écoulement et Cx le coefficient de traînée ; ceci conduit à accroître les dimensions, et en particulier  la surface frontale ;      -il faut limiter les températures auxquelles les matériaux de la protection thermique (PT) [...]