De la pertinence du chiffrage d’un projet comme celui de l’établissement de l’homme sur Mars

Certains parmi mes lecteurs* aimeraient que je chiffre le coût du projet de l’installation de l’homme sur Mars. J’ai bien sûr quelques idées sur le sujet mais je voudrais dire qu’à mon avis, il n’est pas pertinent de procéder aujourd’hui à ce chiffrage. Trop dépend de l’avancement satisfaisant de technologies qui sont actuellement encore en développement.

*je pense en particulier à Pierre Baland qui a abordé ce sujet plusieurs fois.

Il y a plusieurs clefs à considérer.

La première et la plus importante est la finalisation du Starship. C’est en effet le seul véhicule qui permettrait les missions habitées en raison de sa capacité d’emport en masse (100 tonnes) et en volume viabilisable (1100 m3). Nous savons maintenant que le vaisseau lui-même peut voler (test « SN15 ») mais son lanceur (premier étage), le « SuperHeavy », n’a pas encore été testé en vol (le 9 août un “essai statique” à eu lieu, et a réussi, mais avec un seul moteur). Il faudra ensuite faire l’expérience du remplissage des réservoirs en ergols en orbite terrestre. Et nous ne savons toujours pas quand la protection thermique du vaisseau sera suffisamment efficace pour affronter son retour dans l’atmosphère terrestre. On peut avancer que la récupération du lanceur se fera parce qu’elle a été testée pour les Falcons 9 et Heavy mais nous ne savons pas comment se comporteront les 29 ou 31 ou 33 moteurs raptor du SuperHeavy fonctionnant ensemble. Pierre-André Haldi, expert en sécurité énergétique, longtemps professeur à l’EPFL, estime que les risques résultant de la défaillance d’un ou plusieurs moteurs sur la totalité sont élevés.

La deuxième clef est le fonctionnement du système de support vie. Il s’agit de respirer, de se nourrir, de contrôler son environnement microbien et de parer aux problèmes médicaux divers pendant 30 mois (deux fois six mois de voyage autour d’un séjour de 18 mois). Le défi n’est pas impossible à relever. On peut disposer de nourriture embarquée, encore consommable, sur cette durée. On pourra procéder à quelques cultures de produits-frais aussi bien pendant le vol que dans une serre expérimentale sur le sol de Mars. On pourra aussi consommer des algues vertes (spirulines) qui en même temps produiront de l’oxygène, procéder à des cultures de diverses matières organiques (viande) ou à l’élevage de petits animaux (crevettes, poissons). Le contrôle bactérien de l’environnement viabilisé sera difficile mais pas impossible si on le suit de très près et qu’on emporte avec soi, des produits anti-bactériens permettant de le réguler en cas de « dérapage ».

La troisième clef est la mise au point d’un système de gravité artificielle par force centrifuge. Il est évident qu’arriver à destination (Mars) après six mois en apesanteur peut poser problème ne serait-ce que pour les premières actions nécessaires à la survie. Il y a des tests à faire à proximité de la Terre, des adaptations à apporter au Starship pour faciliter la mise en rotation. Des concepts existent ; il faut les tester. A défaut on pourra utiliser des exosquelettes à l’arrivée sur Mars mais ce serait un pis-aller, non totalement satisfaisant (vertiges à craindre en raison d’une mauvaise irrigation du cerveau pendant les premiers heures/jours).

La quatrième clef est le transport et le bon fonctionnement sur Mars d’un « mix » de générateurs d’énergie. Ce sera bien sûr essentiellement un réacteur à fission nucléaire et il y a plusieurs candidats à considérer. Megapower pour l’énergie de base, Kilopower pour l’adaptabilité aux besoins spécifiques nécessitant peu de puissance, Kaleidos pour les besoins de puissance intermédiaire. Des panneaux solaires seront aussi embarqués, pour simple diversification et parce que ce serait trop dommage de ne pas profiter du rayonnement solaire même s’il est insuffisant. Il n’y a pas de doute que les réacteurs fonctionneront (sans doute le Megapower sera trop massif pour un premier vol, on le remplacera par un Kaleidos) et que les panneaux solaires pourront recueillir l’énergie « naturelle ». Mais le problème sera plus le fonctionnement du système (tuyauterie et fluide caloporteurs, réseau de fils électriques, radiateurs et sources froides dans une atmosphère ténue) et surtout la fiabilité/sécurité qui impliquera, dès le début, la redondance.

La cinquième clef est la production et le stockage d’ergols sur le sol de Mars. On sait comment l’obtenir (expérience MOXIE sur Mars, pour l’oxygène ; électrolyse de l’eau de la glace extraite du sol martien pour l’hydrogène – et bien sûr aussi l’oxygène ; test de faisabilité, sur Terre, de la réaction de Sabatier menée dans les années 1990 par Robert Zubrin, pour le méthane). Mais une chose est de maîtriser la réaction chimique, une autre est de la pratiquer en environnement réel (c’est déjà le cas pour MOXIE mais pas pour l’électrolyse ou la réaction de Sabatier) et de produire les quantités correspondant aux besoins. Il faudra densifier le gaz carbonique par des compresseurs, changer ou nettoyer les filtres lorsque la poussière les aura rendus inutilisables, éventuellement renouveler les catalyseurs de ruthénium, stocker le gaz dans des réservoirs (flexibles, isolant thermique, vannes). Il faudra aussi trouver un gisement de glace d’eau, en extraire la glace, la transporter à la base, éviter sa sublimation. Il faudra bien sûr prévoir et organiser le stockage de l’hydrogène, élément volatil s’il en est. Alternativement on peut prévoir d’apporter son hydrogène sur Mars mais on connait les risques de fuite et la masse ne serait pas négligeable (non impossible mais encombrant !).

La sixième clef est le choix des hommes (techniciens divers et médecins), les préparer pour la mission et bien sûr les rémunérer en fonction de leur qualification, des risques qu’ils accepteront de prendre et du temps, long, pendant lequel ils seront en formation puis en mission.

Ce n’est que sur la base de la première mission habitée et de ses résultats, notamment médicaux, qu’on pourra envisager la suite. C’est pour cela que l’on ne peut évoquer que très vaguement aujourd’hui le coût de la première mission habitée et a fortiori celui de l’installation de l’homme sur Mars. Cela ne veut pas dire que l’on ne peut pas avoir une idée assez précise de certains éléments nécessaires à la première mission puis nécessaires à la suite si médicalement il se vérifie que la qualité de vie sur Mars a été acceptable (séjour long en gravité 0,38g). Mais le point d’interrogation de la navigabilité du Starship est tel que ces calculs de détails apparaissent aujourd’hui futiles et surtout prématurés.

En fait il faut avancer progressivement, pas à pas, comme d’ailleurs le fait Elon Musk. La valorisation des actions de ses sociétés SpaceX et Tesla (et leurs nombres) qui résulte de ses très nombreux lancements de Falcon 9 pour divers clients dont, en premier lieu, la NASA, ainsi que des ventes de ses véhicules à moteur électrique Tesla partout dans le monde, lui ont permis de « mettre de côté » suffisamment d’argent pour le développement de son projet martien, via son Starship qui reste la clef la plus importante. Ce qui le freine actuellement, ce n’est pas du tout le manque d’argent, c’est la finalisation des mises au point technologiques et les tracasseries de l’administration. Je veux parler de celles de la FAA (« Federal Aviation Administration » des Etats-Unis) qui comme toute « bonne » administration vis-à-vis d’un « privé » qui a réussi, cherche à montrer son importance en ne ratant pas une occasion de lui jeter toutes sortes de bâton dans les roues. Cela est d’autant moins négligeable que nous vivons une époque « écologique » avec, aux Etats-Unis surtout, des lobbys anti-progrès extrêmement puissants.

Les grands projets ont toujours avancé comme cela. On fait des prévisions de dépenses bien sûr mais elles ne peuvent être qu’indicatives et bornées par un horizon très court car on ne sait jamais vraiment ce qui va arriver, comment les choses vont se passer. C’était vrai pour le Canal de Panama ou le Canal de Suez. C’était vrai pour le Tunnel sous la Manche (que je connais un peu car c’est ma banque qui était chef de file du projet). Ces différents projets ont éventuellement abouti mais pour des montants sensiblement différents de ceux qu’on avait envisagés, malgré des raisonnements (et des calculs!) préalables très sérieux et très précis. C’est vrai aussi pour le Starship, sans même pour le moment considérer le projet martien qui ne pourra être envisager dans ses détails, qu’après, c’est-à-dire après les tests et après les premiers vols sur la Lune. On ne parle pas ici d’une cimenterie ou d’une raffinerie de pétrole mais de quelque chose de beaucoup plus complexe et de plus incertain. Celui qui chiffrerait l’aventure martienne aujourd’hui ne pourrait donner qu’une opinion fondée sur une espérance ou des hypothèses qui peuvent très bien ne pas se vérifier ou se réaliser comme prévu. Disons simplement que les technologies nécessaires sont presque au point et qu’on y verra beaucoup plus clair après la démonstration de capacité opérationnelle du Starship.

Illustration de titre : lancement d’un vaisseau spatial Starship monté sur son lanceur SuperHeavy (futur proche, du moins je l’espère). Crédit SpaceX

Illustration ci-dessous : le bouquet de moteurs raptors devant assurer la propulsion du lanceur SuperHeavy (configuration 29 moteurs). La tour de service est bien visible sur la gauche. Crédit SpaceX.

lien: https://www.space.com/spacex-starship-super-heavy-first-static-fire

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Index L’appel de Mars 22 08 17

Pierre Brisson

Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland, membre du comité directeur de l'Association Planète Mars (France), économiste de formation (Uni.of Virginia), ancien banquier d'entreprises de profession, planétologue depuis toujours.

39 réponses à “De la pertinence du chiffrage d’un projet comme celui de l’établissement de l’homme sur Mars

  1. Si celui qui décide d’une mission vers Mars, va demander la contribution d’une agence publique qui l’accepte, cette dernière devra convaincre les parlementaires du bien fondé de cette mission. Une des manières consiste à promettre un grand nombre d’emplois qualifiés dans l’état, la province, le département, le canton, la région qui élisent le parlementaire. Ceci risque d’augmenter la facture (en répartissant les tâches pour séduire autant de parlementaires que possible)!
    Par contre, mettre des sociétés privées en concurrence pour cette aventure, suppose une infrastructure dans l’espace, sur la Lune, déjà existantes et bien au point !

    1. Je ne suis pas d’accord. Au début, pour la première mission, il n’y aura presque rien sur Mars qui ait été fabriqué de main d’homme. La seule chose qu’on peut prévoir (et qu’on fera certainement) c’est une mission robotique préalable (lancée lors de la fenêtre de tirs précédant la mission habitée) qui aura déposé quelques équipements. Mais ces équipements devront pouvoir être déployés et fonctionner sans intervention de l’homme. D’autre part il n’est pas garanti que la première mission habitée puisse se poser exactement à l’endroit prévu. Elle devra donc pouvoir fonctionner sans ces équipements qui doivent être plutôt conçus comme une redondance (évidemment rassurante et peut-être utile).
      Pour la suite, on apportera petit à petit de plus en plus d’équipements (au même endroit) et on utilisera autant que possible les matières premières martiennes aux moyens de quelques engins de travaux publics et d’imprimantes 3D.
      Il faut penser progressivité et ordre des priorités.
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      On ne va pas passer pour la Lune pour aller sur Mars! Cela consisterait à descendre dans un puits de gravité pour en repartir alors qu’on viendrait juste de s’extraire de celui de la Terre. Et quoi faire sur la Lune dans l’objectif d’une mission martienne? Il n’y a là non plus, aucune infrastructure et la possibilité d’y produire des ergols serait encore beaucoup plus difficile que sur Mars. D’ailleurs avec le remplissage des réservoirs en orbite de la Terre avant l’injection interplanétaire vers Mars, on n’aurait vraiment pas besoin de faire un autre plein dans la banlieue immédiate de la Terre.
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      Pour ce qui est des considérations politiques, il faut bien voir que le vol partira des Etats-Unis (je ne crois pas une seconde que l’Europe/ESA puisse être pionnière en ce domaine) et, bien sûr, il y aura des interventions de personnes qui n’auront rien à faire dans le projet et qui voudront simplement en profiter en édictant des règles ou en voulant en faire appliquer même si elles sont absurdes. Je pense notamment aux embarras créés actuellement par la FAA (Federal Aviation Administration) pour empêcher les tests du lanceur SuperHeavy de SpaceX à Boca Chica (Texas). On verra bien mais si la fusée est prête à partir, je doute qu’un lobby quel qu’il soit puisse empêcher Elon Musk de la faire partir. Ceci implique bien sûr que ce soit la fusée de SpaceX qui soit prête avant celle de l’ULA mais pour moi, il n’y a non plus pas de doute qu’elle le sera.

      1. Ce n’est effectivement pas la FAA qui pourra empêcher Space X de lancer son Super Heavy. Du moins, si Space X respecte les réglementations applicables. Mais elle fera sans état d’âme dans le cas inverse. Et pour Space X, ce peut être un moyen de dissimuler d’éventuelles difficultés. Nul procès d’intention de ma part, mais il ne faut pas être naïf. Nous ne connaissons pas les dessous des « embarras » que dénonce E. Musk, et nous avons à faire à un industriel avisé qui utilise et utilisera toujours environnement et communication à son profit.

        Pour partir pour Mars, pas d’intérêt en effet pour passer par la Lune. Mais une base lunaire constitue à ce jour la meilleure simulation d’une future base martienne, notamment pour l’évaluation des effets à long terme d’une gravité réduite. C’est peut-être cette étape intermédiaire que voulait entendre M. Raoul Lannoy par infrastructure préexistante.

        1. D’accord avec vous et Raoul Lannoy pour dire que la Lune peut nous servir pour nous préparer au séjour sur Mars. Mais comme je l’ai écrit, je crains sérieusement qu’on s’y enlise et que la préparation devienne une fin en soi, reportant le voyage pour Mars aux calendes grecques, même quand on sera prêts.

  2. Très intéressante analyse. Pour ne reprendre que deux points, je m’étonne qu’on ne trouve pratiquement aucune indication un peu précise sur la manière dont SpaceX entend produire l’énergie nécessaire à bord du Starship dans l’optique d’un voyage vers Mars. C’est pourtant un point au moins aussi crucial que la question de la propulsion qui semble exclusivement focaliser l’intérêt de la firme d’Elon Musk pour le moment. Je suis précisément en train de faire quelques petits calculs (pas encore finalisés) relatifs aux quatre options envisageables (qui ne soient pas de la science-fiction): stocker l’énergie à bord dans des batteries (impossible en raison du volume et du poids de celles-ci), capter la seule énergie disponible dans l’espace à savoir celle du Soleil (mais la surface disponible sur l’extérieur du Starship ne le permet pas et stocker les panneaux dans le vaisseau pour les déployer ensuite une fois dans l’espace, les replier pour entrer dans l’atmosphère martienne, etc., paraît bien compliqué et aléatoire à réaliser), produire l’énergie à partir de combustibles embarqués à l’aide de piles à combustibles (on se heurte là de nouveau à des problèmes de masses pour les piles elles-mêmes et pour les combustible/comburant destinés à les alimenter), utiliser l’énergie de fission énergétiquement la plus dense et la plus compacte (outre également des problèmes de masses, la conception monolithique très compacte du Starship ne permet guère de voir comment on pourrait assurer la distance nécessaire entre le réacteur et les zones habitées du vaisseau, sans compter les problèmes de régulation pour l’usage de ce type d’énergie et se procurer le combustible nécessaire). A priori, le problème semble donc pour le moins difficile à résoudre, voir insoluble au moins dans l’immédiat.
    Le deuxième point est celui de la création dune gravité artificielle. Je suis entièrement d’accord avec Monsieur Brisson que cela est indispensable, surtout pour le transport de passagers (et non d’astronautes professionnels) à destination de Mars. Malheureusement, là encore la conception du Starship rend très difficile d’envisager la mise en rotation de deux vaisseaux liés l’un à l’autre par exemple pour créer une telle gravité par force centrifuge (cela m’entraînerait trop loin d’entre ici dans le détail des raisons qui rendent un tel procédé quasiment impossible avec des vaisseaux du type Starship, mais je pourrais éventuellement y revenir à une autre occasion).

  3. Il ne me semble pas si clair que la FAA « ne rate pas une occasion de jeter des bâtons dans les roues d’un privé qui a réussi ». C’est certes la version qu’E. Musk se plait à médiatiser, mais pour juger d’un litige, il faudrait connaître en détail celle de l’autre partie. Et de l’obstructionnisme vis à d’un privé qui a réussi, ce n’est pas ce que peut reprocher à la FAA dans d’autres cas : par exemple celui de la certification du Boeing 737 NG …

    Mais au-delà de cet aspect anecdotique, ce qu’il importe d’avoir à l’esprit est le rôle croissant que ces organismes d’homologation seront amenés à prendre dans le domaine spatial, et qui ira bien au delà de simples « tracasseries administratives ». Que cela plaise ou non, aucun tir spatial ne peut aujourd’hui se faire sans leur autorisation préalable, il en ira toujours plus ainsi, et seuls les gouvernements ont éventuellement le pouvoir de passer outre (s’ils en en ont le courage et l’impérieux besoin). C’est à cela que je pensais quand j’écrivais dans un billet précédent qu’un privé comme E. Musk n’aura pas la latitude de faire ce qu’il veut simplement parce qu’il y met l’argent, en tout cas dans le monde occidental.

    Quand on sait que le premier critère de ces organismes sera toujours plus de sécurité, y compris pour l’équipage, personne ne peut dire ce que sera leur réponse pour en envoyer un pour 30 mois sans secours possible. Il y aujourd’hui une vraie hypothèque.

    Je souscris entièrement au propos introductif sur le caractère prématuré d’un chiffrage martien. Je ne crois pas l’avoir jamais demandé. Ce que j’ai écrit est d’appeler à la prudence sur des estimations que j’ai vu passer (et donc sur les conclusions qu’on pouvait en tirer).

    Pour le reste, rien à retirer de cet inventaire très complet dont je remercie M. Brisson.

  4. Chiffrer l’installation d’humains sur Mars est difficile parce qu’on ne peut évaluer précisément et à l’avance ce que cela nous apportera et les problèmes non encore connus: possibilité de trouver des minerais, de les utiliser sur place, de produire de la nourriture là-bas… Relancer l’élan vital de l’humanité… Ne revenons pas sur les débats antérieurs mais des questions scientifiques taraudent bien des gens: y a-t-il eu de la vie sur Mars il y a 3 ou 4 milliards d’années ou plus? si oui en reste-t-il? En trouvera-t-on des preuves fossilisées ou non? Ou simplement peut-on vivre nombreux et longtemps sur Mars? Et surtout, résoudre les problèmes que soulèvera ce voyage nous forcera à nous pencher sur les questions qui, un jour, se poseront pour la survie de l’espèce humaine. Cela fera prendre conscience aux fauteurs de guerre de notre extrême fragilité, de nos interdépendances. Mais il est un thème qu’on n’aborde que rarement dans ce blog: dans combien de temps? Et, en conséquence, par quelles étapes passera-t-on? Oui, on ne fera pas étape sur la lune en allant vers Mars mais il semble que les Américains souhaitent retourner sur notre satellite bientôt. Cela sera très intéressant et posera beaucoup de difficultés semblables à celles que fera naître le voyage vers Mars… en plus facile vue la distance moins grande. Faisons donc confiance à la créativité des ingénieurs et à la soif de connaissances. Ce n’est pas la lune qui nous enliserait mais le manque d’argent. Il est bien dommage que l’Europe ne soit pas dans la course. En outre les Chinois aimeraient sans doute nous surprendre. Et s’il apparaît qu’Elon Musk est à deux doigts de réussir, aucun faiseur de règlement n’aura le dernier mot. Même la menace des rayons cosmiques sera peut-être un jour contrée: on vient de trouver le moyen de mettre l’hydrogène à l’état de poudre. Comme c’est le meilleur rempart contre ces rayons, peut-être pourra-t-on compacter cela pour en faire des plaques protectrices? Quant à la nécessité d’une force centrifuge: est-on obligé de donner un très grand rayon de rotation? La proximité de la centrale nucléaire du vaisseau? Celui-ci devra nécessairement être de grande dimension, voire être assemblé dans l’espace.

  5. Le Starship n’amènera pas l’homme sur Mars: concevoir un vaisseau optimal pour le vide spatial et l’entrée atmosphérique est un casse-tête qui va conduire nécessairement à des choix qui poseront problèmes dans l’utilisation finale.

    Le seul objectif du Starship est de réduire suffisamment le coût de l’accès à l’orbite basse pour que l’on puisse y construire un vrai vaisseau spatial conçu pour le voyage dans le vide et qu’on complètera avec des navettes conçues pour l’aller-retour entre l’orbite basse et le sol.
    Seul le transport de matériel ne nécessitant aucun support de vie pourrait faire le voyage à bord d’un Starship à usage unique.

    L’idée de faire de l’élevage ou de la culture durant le voyage est à oublier: oui pour faire pousser quelques salades afin de produire des sources de vitamines et de nutriments, mais il faut simplifier à l’extrême le nombre de systèmes à gérer pour éviter les pannes et la maintenance. Sur place, une capacité à produire des fuits et légumes est préférable, mais encore une fois, cela doit être correctement évaluer du point de vue coût (pas financier mais technique)/bénéfice.

    Le voyage vers Mars ressemblera plus à une campagne militaire à bord d’un sous-marin SNLE qu’à une expérience du genre de celle Biosphère dans le désert du l’Arizona. Je pense d’ailleurs que le personnel le plus apte pour le voyage vers Mars n’est pas à trouver auprès des astronautes actuels ou des pilotes de chasse, mais bien auprès des sous-mariniers et des scientifiques ayant travaillés plusieurs fois de suite dans une station de l’Antarctique. Si on devait tester du matériel ou du personnel, un test grandeur nature à bord d’un sous-marin nucléaire sur pluisuers mois serait plus profitable qu’un séjour sur la Lune, du moins dans une première approche. Franchement une expérience de 6 mois en mer cumulée avec un séjour hivernal dans une station antarctique, puis à nouveau 6 mois en mer serait déjà un très bon pas pour l’évaluation des équipements et du personnel.

    Le problème Elon Musk, c’est que les domaines où il faut améliorer la technique et la connaissance sont trop nombreux: il ne pourra tout faire, tout tester.
    Il est d’ailleurs désolant qu’une étude sur l’ISS n’ait porté sur la gravité artificielle via l’ajout d’un module tel que proposé par le concept Nautilus-X. La Lune permettra de tester l’adaptation du corps humain sur une gravité différente, mais il y a fort à parier que la relation gravité/impact sur le corps humain n’est pas linéaire et il faudra plus de 3 points pour identifier ce qui permet à l’être humain de s’adapter rapidement. De plus, vu la durée du séjour sur Mars, il faut effectuer des séjour sà la gravité martienne avant le grand départ.

    1. 1) Contrairement à vous, je pense que le Starship présente un énorme progrès compte tenu de l’importance de son volume viabilisable, de la possibilité (certes encore théorique) de pouvoir faire le plein d’ergols en orbite et de disposer d’une marge de carburant pour ajuster son atterrissage. On peut certes encore l’améliorer. Je pense à l’idée de Robert Zubrin de scinder le 2nd étage en deux parties, le module permettant l’injection interplanétaire étant détaché après avoir brulé ses ergols et étant récupéré comme le premier étage.
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      2) Je n’ai pas écrit qu’il fallait compter sur une production in situ des aliments pendant le voyage suffisante pour assurer les besoins nutritionnels des passagers. L’environnement du vaisseau ne le permettrait pas. Ce qu’il faut seulement c’est produire quelques végétaux frais, des spirulines et peut-être quelques crevettes. L’essentiel est de transporter sur Mars de quoi cultiver sous serre des végétaux et des fruits, des spirulines, et reproduire quelques petits animaux (crevettes, poissons) ou cultiver des protéines animales. C’est essentiel dans l’optique d’une installation de l’homme sur Mars et il n’y a aucune raison que cela ne soit pas possible car on disposera très vite du volume viabilisé nécessaire, de lumière, de chauffage et d’eau.
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      (3) La première mission habitée sur Mars ne sera pas seulement un voyage, mais un déploiement d’équipements sur le sol de Mars. Dans les conditions environnementales de Mars, la formation d’astronaute ne sera pas inutile.
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      (4) Si Elon Musk finit par faire voler son Starship, il aura déjà accompli beaucoup. La suite viendra mais le lanceur est la condition sine qua non (avec ou sans modifications).
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      (5) Je regrette comme vous que l’on ne teste pas la gravité artificielle ! Mais je pense qu’effectuer des séjours en gravité martienne avant le départ pour Mars sera impossible…et qu’on les tentera quand même.

      1. Concernant le point 2), la nourriture est une chose, mais je n’ai toujours pas trouvé de réponse à la question essentielle de savoir comment sera produite l’ENERGIE nécessaire pendant le transfert Terre-Mars et retour, et accessoirement pendant le séjour sur Mars (même si, dans ce second cas, on peut plus facilement imaginer des solutions). A ma connaissance, à part des panneaux solaires totalement fantaisistes représentés sur les premières images du Starship (en 2016) et qui ont (heureusement!) disparus depuis, mais sans que l’on sache par quoi ils seront remplacés, je n’ai trouvé aucun information sur ce sujet pourtant crucial pour qu’un voyage vers Mars à bord du vaisseau de SpaceX soit réalisable. Et, comme je l’ai déjà mentionné plus haut, aucune des options envisageables ne résiste à un examen de faisabilité un peu sérieux, tenant en particulier compte de la conception “monolithique” du Starship.

        1. Pour moi, c’est “un problème après l’autre”.
          Ce qui est prioritaire aujourd’hui, c’est la propulsion d’une masse comme celle du Starship montée sur son Superheavy, jusqu’en orbite de parking terrestre; c’est ensuite la rentrée dans l’atmosphère à une vitesse correspondant à celle d’un retour de Mars (donc d’échauffement de la coque à environ 2700°C). C’est la faisabilité que veut démontrer aujourd’hui Elon Musk.
          Ce sera ensuite faire le plein en atmosphère de parking.
          Ce sera ensuite poser le Starship sur un terrain non préparé comme celui de la Lune.
          Ce sera ensuite le redécollage de la Lune.
          Pour la suite on verra plus tard. Si SpaceX parvient à franchir ces différentes premières étapes, on aura fait un énorme bon en avant et on pourra considérer les autres problèmes, notamment bien sûr celui de la répartition de la masse extraite du puits de gravité terrestre et celui de l’alimentation en énergie pour les besoins internes pour les voyages trans-lunaires.
          Elon Musk procède par “trials and errors” et il y a un grand nombre de “marches” à monter. Mais sortir 1100 M3 viabilisé ou une capacité d’emport de 100 tonnes, de la force d’attraction de la Terre en une seule fois avec possibilité de retour sur Terre, est la première marche.

          1. C’est tout-à.fait exact qu’il faut procéder par étapes, … mais il faut que ces étapes soient compatibles les unes avec les autres. Or il se pourrait que la conception même du Starship ne permettent pas de franchir celle autorisant des vols vers Mars (pour la Lune, ce sera par contre probablement OK). A voir, mais en tout cas il presque certain que le calendrier extrêmement optimiste annoncé par Musk pour la “colonisation” (et même déjà la “simple” exploration) de Mars ne pourra pas être tenu, et de loin.

      2. Je reste persuadé que le Staship fera un très mauvais vaisseau spatial dans un but d’amener des hommes sur Mars.
        – Comment garantir l’intégrité de la protection thermique avant l’entrée dans l’atmosphère martienne après le décollage sur Terre et un voyage de 6 mois dans le vide sidéral ?
        – Le passage dans l’atmosphère martienne va mettre le revêtement thermique à rude épreuve. Comment vérifier l’intégrité de cette protection sur Mars avant le voyage retour sans infrastructure d’accès à l’entier de la coque externe du vaisseau ?
        – De manière générale et pas seulement pour la protection thermique, quel sera l’effet du sable martien sur le Staship durant toute la durée du stationnement sur Mars ?
        – Le Starship actuel ne prévoit pas de pieds d’atterrissage, on pourrait dire que le version HLS du projet Artémis permettra de créer une version avec pied d’atterrissage, mais la version HLS n’est prévu avec une protection thermique, donc on commence à multiplier les versions et les contraintes pour des environnements et des conditions différentes, ce qui amènera automatiquement à des compromis techniques qui limitent les usages. Pour rappel, le vaisseau Orion a souffert d’une telle situation avec une multitude de contraintes pour satisfaire différentes missions au point de devenir si lourd qu’il ne peut plus atteindre la Lune via un aller-retour direct.
        – Pour faire décoller un Starship de Mars, il faudra produire une grosse quantité d’ergols pour soulever les centaines de tonnes de masse à vide du Starship, beaucoup plus que si on n’utilise qu’une navette prévue pour un équipage plus quelques centaines de kilos d’échantillons. Cela va être un containte que de produire ces ergols du point de vue durée et énergie.
        – Il faudra prévoir de conserver des ergols pour l’atterrissage sur Mars, comment va-t-on conserver de l’oyxgène liquide et du méthane liquide durant les six mois du voyage vers Mars ? Cela aura un coût énergétique et c’est un risque pour la mission en cas de fuite.
        – Comme signalé par M. Haldi, la production d’énergie durant le voyage via des panneaux PV n’est pas envisageable ou alors au prix d’un système complexe de pliage et de protection des panneaux pour la rentrée atmosphérique sur Mars. L’utilisation d’un réacteur nucléaire à proximité de l’espace de vie du personnel de bord est une contrainte supplémentaire pour la quantité de radiations reçue par l’équipage.
        – La création d’une gravité artificielle sur des Starship implique des systèmes supplémentaires (filin, passerelle entre plusieurs vaisseaux,…) qui seront difficiles à gérer du point de vue construction (cela rajoute de la masse pour garantir des fixations capables de supporter des centaines de tonnes en mouvement).

        Encore une fois, on simplifierait le design et donc on réduirait les problèmes si on travaillait sur des vaisseaux avec des missions spécifiques et non des couteaux suisses de l’espace. On a besoin de Starship pour amener des éléments lourds en orbite basse permettant la construction d’un vrai vaisseau spatial, des Staships pour acheminer les ergols nécessaires en orbite basse (il faut toutefois se poser la question de savoir si le couple méthane/oxygène est le plus pertinent du point de vue stockage sur plusieurs mois), des Starships de type cargo qui amenerait des équipements lourds sur Mars sans équipage, un vaisseau spatial conçu pour offrir une gravité artificielle, disposant de plusieurs sources de production électrique (panneaux PV et un petit réacteur nucléaire qui pourrait être éloigné de la zone de vie de l’équipage via une passerelle), des navettes permettant des aller-retour entre la surface de Mars et le vaisseau spatial en orbite avec de petites charge utiles (2-3 tonnes).

        L’ensemble est pplus complexe qu’un seul Starship, mais cela serait plus simple du point de vue technique, car on optimisera chaque élément pour sa mission spécifique et on évitera le problème d’un équipement soumis à tellements de contraintes et de conditions qu’il sera sub-optimale en tout.

        1. @CRERAT: Je ne peux que souscrire à votre commentaire qui rejoint de très près des discussions que j’ai déjà eues avec Monsieur Brisson et quelques papiers que j’ai rédigés sur le sujet. Pour dire les choses crûment, je crains qu’Elon Musk soit en train de répéter l’erreur faite avec la navette spatiale, qui devait aussi être “l’outil à tout faire” dans le domaine spatial et qui ne s’est au final révélée, ni économique, ni suffisamment flexible, ni suffisamment adaptable et, surtout, insuffisamment fiable. Mon avis est que dans ce domaine l’approche “couteau suisse” n’est pas la bonne (pour le pique-nique, c’est différent 🙂 !), il est bien plus rationnel et efficace de prévoir une conception modulaire, avec pour principe de base: “un module une fonction”. J’avais fait une proposition allant dans ce sens à un congrès des Mars Societies européennes (EMC18).

        2. Les considérations que vous soulevez sont intéressantes mais je pense, comme je l’ai déjà écrit, que le plus important est le test de capacité de propulsion du SuperHeavy. Viendra ensuite le remplissage des réservoirs en orbite, etc…
          Pour ce qui est de la protection thermique, le problème n’est pas tant la rentrée dans l’atmosphère de Mars que la rentrée dans l’atmosphère terrestre où le freinage sera beaucoup plus sévère et la chaleur sera beaucoup plus haute.
          Bien sûr que la poussière martienne est une difficulté à considérer mais il ne faut pas non plus exagérer. Le vaisseau spatial sera hermétiquement clos. Il y a peu de risque que la poussière pénètre à l’intérieur. La seule chose à vraiment vérifier sera le mécanisme permettant l’orientation des tuyères guidant la propulsion des gaz issus de la combustion des ergols. Mais pendant les 18 mois du séjour sur Mars, on peut très bien les isoler hermétiquement puisqu’on n’en aura évidemment pas besoin.
          Pour ce qui est des pieds d’atterrissage pour le Starship, de toute façon il en faudra et je ne vois pas que cela présente une difficulté rédhibitoire à les ajouter, notamment au point de vue de la masse à emporter.
          Pour ce qui est des ergols, oui il faudra les produire sur place et les stocker. Et alors? On sait bien qu’il y aura des pertes et c’est pour cela qu’on a choisi de brûler du méthane dans l’oxygène plutôt que de l’hydrogène dans l’oxygène. On connait les quantités qu’il faudra produire (y compris pour prendre en compte les pertes) et l’énergie qu’il faudra rendre opérationnelle sur Mars pour l’obtenir.
          Pour ce qui est de l’alimentation en énergie pour les vols lointains, on verra plus tard. Je ne pense pas que le déploiement de panneaux PV à partir du sas du vaisseau soit un problème impossible à résoudre et qu’il ne puisse être suffisant de les utiliser dans l’espace proche. On a bien réussi à plier le JWST d’une façon que beaucoup pensaient impossible.

          1. “je ne pense pas que le déploiement de panneaux PV à partir du sas du vaisseau soit un problème impossible à résoudre”. Le déploiement, non, mais le repliement pour rentrer les panneaux à l’abri dans le vaisseau et cette double opération (déploiement/repliement) à répéter plusieurs fois de suite pendant la mission, et cela sans endommager les cellules PV! Imaginez avoir eu à replier le JWST pour le ramener sur Terre!

          2. Réflexion: le dos d’un Starship (50 mètres de long) ne sera pas exposé à la même température que le ventre, lors de la rentrée dans l’atmosphère terrestre (vers 2700°C). La fusion du silicium se produit vers 1500°C, température sans doute nettement supérieure à celle qu’atteindra le dos du vaisseau lors de cette rentrée. Ne pourrait-on revêtir une grande partie de la surface de ce dos (quelques 565 m2), disons 400 m2, par un revêtement de cellules photovoltaïques? Si on a un rendement de 30% (dans le voisinage de la Terre), on aurait 15% dans le voisinage de Mars, ce qui donnerait un rendement crête, Wc, d’environ 150 W/m2 dans le voisinage de Mars. Bien sûr le rayonnement serait captable selon une incidence allant de 10 à 90° de la surface réceptrice (pour éviter d’aller à la limite de part et d’autre) mais si l’on peut utiliser cette surface, au moins en partie, ce serait dommage de ne pas le faire.
            NB: j’ai bien conscience que ce ne serait pas suffisant, sans doute une puissance maximum d’une centaine de kW, mais ce serait un apport non négligeable, pour une masse qui ne serait pas rédhibitoire et qui pourrait ne présenter aucune aspérité donnant prise à arrachement lors de la rentrée dans l’atmosphère.
            Sur le sol de Mars, cette puissance pourrait suffire à maintenir une température minimum pour le bon fonctionnement des équipements embarqués (sauf tempête de poussière, évidemment).

  6. Le moins cher c est concept gravity en rapprochant mars de terre ,grâce à impact de ceres, propulse par reacteur nucleaire.mem si utilisation mars ne sera pas immédiate.faut demander calculs faisabilite aux spe de observatoire ou au jpl.ds passe y a 3 milliards année, ares à percuté la terre et à donné l’une.il faut y réfléchir.
    P richez

  7. on en est toujours au point zéro du projet habité Mars , pour lequel aucune fusée n’est encore prête !
    En ce qui concerne le starship , on ne sait toujours pas si le bouclier thermique permettra de revenir sur Terre, mais il lui faudra d’abord tenir le choc pour freiner la chute sur Mars ! Donc 2 exercices critiques pour une seule mission , à moins de recourir à deux starship , le premier pour descendre sur Mars et autre pour revenir sur Terre, mais nécessitant un rendez-vous compliqué en orbite terrestre … au cas où le bouclier thermique serait endommagé en descendant sur Mars !
    Plein de questions sans réponses , bien avant toutes ces fantaisies martiennes , d’agriculture et d’industrie sur la planète rouge …
    A propos d’agriculture, j’ai lu hier que la luzerne pousserait sur Mars et pourrait servir d’engrais pour les autres plantes ( https://www.tf1info.fr/sciences-et-innovation/espace-la-luzerne-pourrait-se-developper-aussi-sainement-sur-mars-que-sur-terre-2229959.html ).
    On pourrait imaginer une prochaine mission robotisée où des graines seraient semées pour vérifier cette hypothèse !?
    Tout ce qui est utile à une mission habitée devra être entrepris avant d’y envoyer des êtres humains … peut-être la décennie suivante …ou celle d’après …

    1. @Giot. Pas besoin de garantir le retour dans l’atmosphère terrestre: si on veut minimiser les risques, on peut envisager que pour la rentére sur Terre, le Starship reste en orbite basse et on utilise une capsule Dragon ou Orion pour ramener l’équipage sur Terre. Par contre, on doit garantir que le séjour sur Mars et notamment l’exposition au sable martien ne détériore pas la protection thermique ni les équipements en surface du vaisseau. Or le sable martien est en cauchemard, car il s’infiltre partout du fait de sa finesse résultant d’une érosion millénaire. En prévoyant des vaisseaux différents pour les différentes étapes du voyage, on pourrait réduire ces risques.

    2. Non Monsieur Giot, nous n’en sommes pas au point 0, à moins que vous pensiez à un système binaire dans lequel il n’y a que 0 et 1. En effet, on sait aujourd’hui que le vaisseau Starship peut voler; on sait aussi que le moteur Raptor peut donner la poussée requise; on sait encore qu’il peut équiper un lanceur SuperHeavy et que les réservoirs et canalisations à l’intérieur de ce SuperHeavy sont opérationnels; enfin on sait que le SuperHeavy sera récupérable tout comme le sont les Falcons.
      Par ailleurs, il ne faut pas oublier que la densité de l’atmosphère martienne est beaucoup moindre que l’atmosphère terrestre et que la gravité martienne est de beaucoup inférieure à la gravité terrestre. En conséquence l’échauffement de la coque du Starship en atmosphère martienne sera bien moindre que dans l’atmosphère terrestre. Non ce qui cause problème au point de vue thermique c’est bien le retour dans l’atmosphère terrestre.

  8. Le chiffrage n’est pas possible: il y a trop de développements techniques à réaliser. On doit encore travailler via des projets indépendants visant à résoudre ces problèmes techniques un à un avant d epouvoir envisager un projet global. Plutôt qu’un chiffrage, il faudrait une liste des problèmes techniques à résoudre, et des projets associés pour leur résolution. Tant que pour chaque problème il n’y aura pas un projet spécifique, il est impossible de chiffrer l’ensemble.

    L’erreur de chercher à tout réaliser dans un seul projet. Il faut au contraire une feuille de route et une résolution différenciée des problèmes pour éviter un effet domino sur les contraintes de design. Commençons par maitriser chaque technique d emanière séparer et ensuite seulement essayons de combiner les techniques dans un ensemble.

  9. Monsieur Giot: en 1969 des américains sont allés sur la lune et en sont revenus après avoir résolu les problèmes que vous soulevez. Oui, il faudra des essais divers totalement robotisés avant d’envoyer des hommes. On teste un peu la gravité artificielle dans les centrifugeuses qui préparent les futurs pilotes de jets militaires, c’est vrai qu’on pourrait peut-être les mettre les pieds vers l’extérieur (!). La gravité sur Mars n’est pas la même que sur la lune d’où besoin d’études complémentaires différenciées. Les recherches sur les possibilités de culture sur Mars foisonnent et il faut suivre celles des Espagnols, leur climat est rude au sud! Quant à produire l’énergie nécessaire pendant le transfert Terre-Mars et retour, le recours à un réacteur nucléaire semble admis ici. Mais de quelle puissance et surtout comment en protéger les voyageurs? Je me rappelle l’idée émise ici il y a quelque temps de deux engins reliés par un filin pour créer de la gravité. Peut-être cela aurait-il un intérêt pour mettre une distance de sécurité. Néanmoins, je crains que les premiers vols d’humains vers Mars soient assez banzaïs surtout si Musk veut brûler les étapes avec son “petit” starship. Oui, de gros problèmes subsistent sinon on serait déjà là-bas: un vaisseau satisfaisant, une protection contre les rayons cosmiques (on est bien contraint d’emmener de l’eau), le retour, mais le plus grave est peut-être un atterrissage sécurisé sur Mars. C’est plus embêtant avec une gravité plus forte. Garder un équipage en orbite martienne lors de la première expédition serait intéressant comme pour la lune en 1969

    1. Alors que les missions Artémis 1 à 3 sont programmées depuis des années, celles qui devaient suivre pour préparer Mars ne le sont toujours pas. Et depuis quelque temps la NASA communique moins sur ses projets martiens habités. E. Musk aussi. Si pour Mars on n’est pas au point zéro, on semble du moins rétrograder dans la confiance d’un voyage prochain.

      Peut-être serait-il temps de s’interroger sur les raisons de ce recul. Or s’il on veut être efficace, il faut hiérarchiser les problèmes. Il ne sert à rien (et est irresponsable) d’écrire qu’ « on les résoudra tous » comme je l’ai parfois lu dans ce blog, il faut surtout être sûr d’identifier les vrais points de blocage, en analyser les conséquences et chercher les parades s’il y en a.

      Votre message entrouvre par exemple la porte à l’énergie nucléaire, ce qui, à ma connaissance, serait un bouleversement dans le spatial : est-ce exact, l’énergie jusqu’à quelles limites, et où en sont aujourd’hui les réflexions ?

      Et surtout cessons de nous focaliser sur la seule technique. Il y a de nombreuses autres raisons qui peuvent contrecarre un projet de cette ampleur comme l’homme sur Mars. Prenons un peu de recul.

      1. @P. Balland: “il faut surtout être sûr d’identifier les vrais points de blocage, en analyser les conséquences et chercher les parades s’il y en a”. Je partage entièrement ce point de vue. La pire des choses à faire est de se voiler la face pour ne pas voir les problèmes, et donc ne pas être en mesure de s’y attaquer. C’est la meilleure manière de se retrouver à un moment ou un autre dans une impasse et courir à l’échec, ce que je crains pour le Starship dans son “application martienne”.

      2. Je persiste à penser que la faisabilité technique est primordiale. Si l’emport d’une masse de 100 tonnes dans un volume de 1100 m3 s’avère possible, je pense qu’il y aura une très forte pression d’une bonne partie de l’opinion publique pour que la mission habitée soit tentée. Il y a des lobbies des deux côtés!

      3. Je pense que la moindre communication est une excellente chose pour éviter les inévitables déceptions des attentes irréalistes tant en termes de délais que de technologies employées mais par contre une “feuille de route” de planification générale pourrait être communiquée, en incluant la coopération intercontinentale. La stratégie de l'”étapisme” employée pour les vols Apollo a prouvé sa solidité: autour de la Lune en vol non-habité, autour de la Lune en vol habité, établissement lunaire et enseignements, autour de Mars en vol non-habité avec fusée prototype et tests de l’atterrissage sur Mars avec module prototype, décollage de Mars et réarrimage en vol-non habité, vol habité pour Mars et établissement temporaire, vol habité et établissement permanent sur Mars avec missions définies au-delà…

        1. Il n’y pas eu eu de vol non-habité autour de la Lune dans le programme Apollo.
          En revanche, c’est bien prévu avec Artémis, et même deux fois.

  10. @P. Balland: la sonde voyager utilise déjà une pile nucléaire et des batteries au plutonium. C’est obligé dès qu’on n’a plus accès à une énergie solaire suffisante. Ҫa date de 1977 nul doute qu’on fait bien mieux aujourd’hui. Le problème sur lequel je n’ai aucune information est de savoir si elle émet des rayonnements à l’intérieur de l’engin auquel cas, à l’avenir, il faudra en protéger les cosmonautes voyageant avec elle

    1. Depuis les origines, le nucléaire a été évité dans le spatial. Bien sûr en raison des risques induits, notamment en cas d’accident au décollage. Mais aussi parce qu’on n’en avait guère besoin, à part quelques cas particuliers comme celui que vous citez.

      La donne change avec les perspectives de vol interplanétaire habité : le nucléaire, sous différentes formes, résoudrait plusieurs difficultés majeures. Il y aurait donc lieu d’examiner dans quelle mesure cette peur est aujourd’hui encore complètement rationnelle, et si un certain relâchement peut être envisagé comme semble l’impliquer votre phrase.

      Par nucléaire sous différentes formes, j’inclus la propulsion. Sa non-disponibilité actuelle résulte moins d’obstacles techniques que de la réticence à son égard. Elle réduirait pourtant considérablement la durée d’un transit vers Mars, et par là une grande partie des problèmes.

      1. Pour des missions habitées vers Mars, mis à part peut-être pour les toutes premières expéditions, l’utilisation de l’énergie nucléaire aussi bien pour la propulsion que pour la fourniture d’énergie à bord du vaisseau me paraît incontournable. Mais il faut pour cela que la configuration du vaisseau s’y prête (en particulier avoir la possibilité d’éloigner suffisamment les quartiers d’habitation du réacteur),ce qui n’est malheureusement pas le cas du “monolithique” Starship. Pour ce qui est d’un éventuel accident au lancement, tant que le réacteur n’a pas été mis en fonctionnement (“divergé”) il n’y a pas de réel problème (pas de produits de fission radioactifs créés). Le réacteur ne sera donc mis en fonctionnement que lorsque le vaisseau aura quitté l’environnement terrestre. A noter que s’il était possible d’équiper un Starship d’une telle source d’énergie, il ne pourrait pas ensuite revenir se poser sur Terre avec ledit réacteur à son bord (jamais on n’autorisera de traverser l’atmosphère terrestre dans de telles conditions)! Cela montre bien que c’est une erreur de vouloir concevoir un vaisseau “à tout faire” qui décolle de la Terre, va se poser sur Mars, y séjourne, revient ensuite vers la Terre, s’y pose et est remis en état pour une nouvelle mission. Il faut séparer les fonctions et avoir un vaisseau qui reste (en permanence) dans l’espace pour les transferts entre la Terre et Mars et retour et des “navettes” pour les trajets “orbite-sol”. Comme dit précédemment, le bon principe doit être: à chaque fonction son module spécifique.

        1. Je veux retenir votre “mise à part peut-être pour les toutes premières expéditions”.
          Si les premières expéditions sont possibles, pourquoi les suivantes ne le seraient-elles pas? D’autant que ces “toutes premières” pourront/devront apporter sur Mars divers dispositifs capables de fournir de l’énergie localement et d’en approvisionner les vaisseaux avant leur retour sur Terre.
          .
          Le plus difficile sera bien les toutes premières expéditions.

          1. Pourquoi j’ai précisé “mis à part PEUT-ETRE pour les premières expéditions”? Tout simplement parce que les expéditions en question se feront avec des équipages réduits (donc des besoins en énergie en particulier réduits aussi) et que ,comme toutes première expéditions, on acceptera qu’elles se réalisent dans des conditions plus “spartiates” pour ces pionniers (ce sera alors encore des astronautes professionnels, pas des “passagers”). Par contre, si Musk veut vraiment réaliser ses ambitions “colonisatrices” (mais ne sont-ce pas que des effets d’annonce?), le recours à l’énergie nucléaire deviendra incontournable. Cela dit, si on pouvait dès le départ disposer de cette source d’énergie compact et de longue durée, ce serait évidemment bien préférable. Un point encore, la question était la production d’énergie (électrique) pour le fonctionnement du vaisseau, pas pour sa propulsion. Je ne vois pas bien dans ce domaine comment “divers dispositifs” amenés sur Mars pourraient “approvisionner” les vaisseaux en vue de leur retour sur Terre (alimenter des batteries est évidemment exclu de même que des piles à combustible pour des raisons de masses, des batteries elles-mêmes dans le premier cas, des combustibles à embarquer dans le second pour assurer 6 mois de fonctionnement en continu; les petits calculs sur lesquels je “planche” actuellement le montrent bien).

          2. J’avais bien compris que ce n’était pas pour la propulsion mais pour le fonctionnement du vaisseau.
            .
            Le principal est de pouvoir aller et revenir de Mars même si les conditions sont spartiates et que l’on ne peut embarquer beaucoup de passagers. De toute façon au début il faudra embarquer un maximum d’équipements et seulement le nombre d’hommes (une douzaine?) capables de les débarquer, de les faire fonctionner (installation des générateurs d’énergie, constructions des premiers habitats, extraction de glace d’eau, production de gaz respirables, premières serres) et de s’occuper de la santé de tous.
            Pour disposer d’un complément de puissance électrique (pas pour la propulsion!), j’ai aussi proposé de revêtir le dos du Starship de quelques 400 m2 de panneaux PV. Cela me semble possible et pourrait donner un complément non négligeable pour faire fonctionner les équipements embarqués dont on aura besoin pendant le voyage (voir mon commentaire du 24 août 14h42).

          3. Je pense qu’il faut réfléchir davantage au déploiement des panneaux solaires à partir du Starship. On pourrait par exemple déployer une structure gonflable à partir du sas. Cette structure en forme de disque ou d’éventail serait couverte sur une face de panneaux PV et orientable. On la déplierait en la gonflant et on la dégonflerait pour la replier à l’approche de Mars. Le repliage pourrait même se faire avec l’assistance d’un ou deux astronautes en EVA (evidemment bien attachés au vaisseau!).
            Les panneaux, relativement souples (ça existe), auraient une surface manœuvrable (120x80cm?). La souplesse de la structure gonflable permettrait de les empiler (avant déploiement et après usage). Pour une épaisseur de 4 cm par panneaux (standard pour des panneaux vendus dans le commerce mais on pourrait sans doute faire mieux) on pourrait en embarquer et stocker quelques 400 sur un mètre de hauteur (rappelons que le Starship fait 9 mètres de diamètre et l’habitat 20 mètres de haut) et ainsi doubler la surface de collecte de rayonnement (l’autre étant fixée sur le dos du Starship).
            On pourrait ensuite déployer cette même structure sur le sol de Mars.
            Ceci n’est qu’un suggestion. Je suis certain qu’en réfléchissant au problème on pourrait en trouver d’autres.

  11. L’atmosphère martienne est très ténue mais elle existe. On en a déjà extrait de l’oxygène lequel peut servir de carburant pour le retour. Il y a aussi de l’azote donc possibilité de reconstituer de l’air dans des bâtiments hermétiques. Toujours le match pessimistes contre optimistes! Mars a peut-être les mêmes ressources minérales que la terre en moindre quantité certainement. Une fusée mue par le nucléaire je ne sais pas si cela existe déjà mais une centrale nucléaire pour répondre aux besoins courants (lumière, climatisation, fonctionnement de machines…) c’est vital et totalement nécessaire.
    Pour les believers:
    https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-11141209/First-water-map-Mars-help-NASA-choose-land-future.html

    Certains croient plus en Musk qu’en la NASA. On peut voir l’homme sur Mars en 2030n ou en 2100. L’avenir parlera

  12. En charge de la Prospective à long terme au CNES à la fin des années 90, j’ai eu l’occasion de créer un GT sur la mission habitée martienne avec de bons spécialistes (géologue, biologiste, astronaute, etc. et moi-même en tant que spécialiste lanceurs. Le résultat n’a guère été encourageant. Toujours prévue pour dans 20 ou 30 ans, la mission reste aujourd’hui un pari très audacieux dont l’intérêt reste à démontrer, savoir:
    – mission “one shot” difficile à réitérer tous les 26 mois.
    – progrès impressionnants de la robotique et de l’IA.
    – coût extravagant, difficile à justifier (priorité pregnante de sauver notre berceau et nous-mêmes).
    – risques, létaux pour l’équipage, à chaque étape de la mission.
    Je suis convaincu qu’une partie de l’humanité va essaimer dans l’espace et coloniser le système solaire mais sûrement pas de cette manière. Quand ? je n’en sais rien. Mais ce dont je suis sûr, c’est que:
    – En dehors de quelques stations scientifiques visitables, personne n’ira habiter les planètes ou leurs gros SL totalement inhospitaliers (notamment en ce qui concerne la gravitation)
    – En dehors de la Lune, l’accès aux corps célestes nécessite de développer au préalable une infrastructure complète en matière de transport, d’énergie, d’exploitation des ressources extraterrestres, de fabrication en dehors de la Terre et d’habitats en orbite recréant une gravité terrestre (voir à ce sujet le concept “Apogeios” dont je suis le co-auteur avec Olivier Boisard)

    1. Cher Monsieur, merci pour votre intérêt pour ce blog.
      Votre concept Apogeios est remarquable et j’espère qu’on le réalisera un jour.
      Je persiste à penser qu’il ne serait pas impossible d’aller auparavant se poser sur la Planète Mars, non seulement pour des séjours “courts” mais pour des séjours longs. Je pense aussi que le coût d’une telle installation ne serait pas “extravagant”.
      Si l’on va sur Mars, vous savez bien qu’on devra y rester environ 18 mois avant de repartir pour la Terre pour se retrouver en conjoncture favorable et ne pas avoir à revenir en passant par le système solaire interne (Vénus, vitesse très élevée). Si l’on peut rester sur Mars 18 mois, c’est qu’on aura développé un support vie relativement satisfaisant pour rester si nécessaire plus longtemps. Si l’on peut rester plus longtemps, pourquoi ne le ferait-on pas pour pouvoir faire le lien entre deux missions et assurer la maintenance des équipements débarqués par le premier vol reparti en n+6+18 et le second arrivé en n+26+6 (6 mois étant environ la durée du voyage).
      Quant au coût, on peut compter pour l’abaisser assez vite, sur: (1) le réutilisable (qui n’existait pas à votre époque) et (2) l’économie d’échelle découlant d’un nombre croissant de lancements. Même si les vols pour Mars n’ont lieu que tous les 26 mois on pourra réduire le coût unitaire par plusieurs lancements vers la Lune.
      L’établissement de l’homme sur Mars, même en petit nombre (à partir d’un millier?), peut aussi être un moyen de sauver notre humanité. De toute façon il n’est pas incompatible de s’établir sur Mars et en même temps de limiter la détérioration des conditions environnementales sur Terre (on ne va pas en meêm temps dépenser absolument dépenser toutes nos ressources pour un seul objet et développer la recherche pour vivre sur Mars peut nous apprendre à mieux vivre sur Terre (cf la recherche MELiSSA ou Interstellar Lab).
      Les risques pris pour leur vie par les premiers hommes qui iront sur Mars, ne seront effectivement pas nuls mais ce ne sera pas la première fois que des hommes prendront des risques pour leur vie. Les alpinistes le font à chaque fois qu’ils font une escalade, les pilotes d’essais quand ils font leur travail, etc…
      L’intérêt de partir pour Mars reste très grand (sans parler de celui de créer une colonie humaine qui apprendra à développer son autonomie loin de la Terre): explorer en direct la planète à côté des instruments robotiques qu’on peut y envoyer et en les contrôlant en direct, sans time-lag.

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