Le programme Constellation continue

ASTRO BOY a écrit:

Je crois que sur les OMSE des navettes, l'allumage est réalisé par envoi de matières pyrotechniques dans les tuyères d'après les films vidéo.

J'ai confondu avec les SSME ....

LM-5 a écrit:

Le moteur du LM ne pouvait pas "ne pas fonctionner" (dixit Armstrong).

Entre parenthèses, ces propergols étaient extrêmement toxiques. Et les essais très dangereux.

ASTRO BOY a écrit:

Très bien d'y avoir pensé. Pour Apollo 13, c'était moteur du LM qui avait servi, car la trajectoire n'était pas en retour libre.

Frayeur d'ailleurs rétrospective...
Le moteur de l'étage de descente d'Aquarius, non seulement au sujet du retour libre avec contournement de la Lune, a servi à plusieurs corrections de trajectoire ensuite, lors du retour vers la Terre. Un moteur qui n'était pas prévu pour s'allumer plusieurs fois... Mais il a fonctionné.
A ce propos, j'ai quelque chose au niveau "financier" de Grumman contre le constructeur du CSM et son moteur SPS... Il faut que je recherche
Frayeur rétrospective donc si l'accident s'était produit sur Apollo 8, parti sans LM.
Contrairement à Apollo 13, il aurait bien fallu tenter ce que l'on ne sait pas et que l'on ne saura jamais : à savoir si rallumer le SPS du SM aurait fonctionné, quitte ou double par obligation.
On ne saura hélas jamais si le moteur et les réservoirs alimentant le SPS étaient intacts après l'avarie...
A noter que Jim Lovell faisait, nous le savons tous, partie de l'équipage de ces deux vols...

ASTRO BOY a écrit:

LM-5 a écrit:

Le moteur du LM ne pouvait pas "ne pas fonctionner" (dixit Armstrong).

Entre parenthèses, ces propergols étaient extrêmement toxiques. Et les essais très dangereux.

A terre, certes.
Mais il s'agissait de faire remonter deux hommes de la surface de la Lune. Le moteur de remontée du LM était la plus grande préoccupation du programme.
Ce moteur devait être à la fois le plus simple possible, le plus fiable possible. Sa conception représente à elle seule pas moins de 6% du coût du programme Apollo dans son ensemble.
Les deux moonwalkers savaient, comme les concepteurs de cet étage de remontée, qu'ils n'avaient pratiquement aucun risque de craindre que ce moteur ne fonctionne pas.

Constellation a écrit:

Où l'on voit bien les moteurs du CSM:

J'ai essayé un Addon Orion pour le simulteur Orbiter. J'ai réussi a mettre en orbite avec une ARES I. Amusant.

Bravo Astroboy!! Tu risques d'être sélectionné pour les prochains recrutements d'astronautes "invités".

J'ai hâte de "voir" cet engin voler pour de vrai ....
S'il est plus ponctuel que la navette, j'irai même jusqu'à assister à un décollage à CAP.

Descente d'Orion en rappel!!

Si, si ça peut se faire


[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Ca y est!

La Chambre des Représentants sortante (le nouveau Congrès ne prendra ses fonctions qu'en janvier) a adopté la loi d'appropriation pour le budget 2011 de la NASA, valable jusquau 30/09/11.

Le budget global de la NASA s'établit à 18,9 milliards de $, soit 100 millions de moins que prévu par la loi d'autorisation.

Il s'agit d'une loi dite "Continuing Resolution Bus" concernant toutes les Administrations et Départements d'Etat.
Le document de 423 pages (!) ne concerne la NASA que de la page 31 à 35 (ouf!).

L'appellation "Constellation" n'est nulle part remise en cause donc l'intitulé de ce Fil demeure d'actualité.
Le principal poste du spatial habité est le budget "Exploration" pour le lanceur lourd (qui remplace à la fois Ares 1 et Ares 5) + le programme Orion.

Le HLV est directement issu de la navette et d'Ares 1, ce qui met un terme définitif à la tentation de la Direction de la NASA de s'orienter plutôt vers les lanceurs EELV de type Delta IV Heavy.


Principales dispositions du budget "spatial" de la NASA

Voici la loi d'habilitation adoptée par la Chambre des représentants US le 8 décembre 2010:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Les pages 31 à 35 sont consacrées à la NASA:

* 1,2 milliard de $ pour le vaisseau Orion Multipurpose Crew Vehicule;

* 1,8 milliard de $ pour le "Heavy Lift Launch Vehicule System" ou HLVS (le terme SLS ne figure pas) dérivé du "Core Stage" de la navette (réservoir externe) pour le premier étage, et, d'Ares 1 pour "l'Upper Stage" ou second étage + le moteur J2X.
CU en LEO: pas moins de 130 tonnes ce qui impose le recours aux SRB(5 segments) d'Ares 1;

* 2,7 milliards de $ pour l'ISS;

* 528 millions de $ pour la modernisation du KSC (infrastructures);

* 550 millions de $ pour le commercial: Cost (fret) et CCdev (transport d'astronautes vers l'ISS);

* 989 millions de $ pour le programme SST (missions STS 133 et 134);

* 825 millions de $ pour les coûts additionnels du programme Space Shuttle + le développement de complexes de lancements au KSC + le développement d'opérations au sol pour le HLV/SLS et Orion.
Aucune allusion à un éventuel vol STS 135.

Dans un second temps le Sénat doit se prononcer sur cette loi d'appropriation "CR bus": on sait déjà que le chiffre du budget déjà voté par la Chambre des Représentants / 18,9 milliards de $ pour la NASA / va être repris par le Sénat.
Il n'y aura pas de grande surprise.

Ouf , rien n'est gâché
Merci pour le détail précis

2.7 M$ pour ISS C'est cher pour un complexe quasiment finalisé.

ASTRO BOY a écrit:

Ouf , rien n'est gâché
Merci pour le détail précis

2.7 M$ pour ISS C'est cher pour un complexe quasiment finalisé.

C'est cher mais c'est le prix à payer pour les expériences scientifiques menées à bord, entre autres.

Pour plus de précision je remets en ligne la loi d'autorisation budgétaire d'octobre 2010, que la loi d'appropriation a financé: voir pages 43 à 50 et pages 52 à 58 les passages consacrés à l'ISS:

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Une petite comparaison pour relativiser

En 1966, le budget de la NASA était d'environ 5,5 Md$ dont un peu moins de 3 Md$ pour Apollo

En 2010, le budget est de 19 Md$ dont, pour un programme d'exploration (Orion + lanceur lourd +aménagements)1,8+1,2+env1=4Md$

Le dollar de 2010 vaut environ 1 dollar de 1966/0,20

Cela veut dire que si on ébauche un programme type Apollo, il faudrait que le budget du programme soit de 3Md$(1966)/0,20=15Md$ de 2010

On est pas encore sur la Lune, et encore moins sur Mars

Bien pour la comparaison chiffrée.

Il y a cependant des différences de taille entre Constellation et Apollo:

* Apollo fut strictement un programme lunaire étalé sur seulement 8 ans entre le discours de Kennedy et Apollo 11;

* Constellation "nouvelle formule" (Lune, points de Lagrange, astéroïdes...) devrait s'étaler sur 15 ans entre les débuts des études sous Griffin et un possible retour sur la Lune en 2020;

* à l'époque d'Apollo c'est toute l'infrastructure de Meritt Island, de Michoud et de Stennis (VAB, Pads, crawlers, MAF , stands d'essais des moteurs, "ground structures" diverses) qu'il a fallu financer; ces installations existent toujours et Constellation s'en sert avec "seulement" des adaptations;

* à l'époque d'Apollo les vols lunaires se sont enchaînés à une cadence soutenue surtout en 1968 et 1969; dans le cadre d'un retour sur la Lune il n'y aura pas plus de deux missions par an, au mieux.

L'époque a changé, l'URSS n'existe plus, les finalités sont différentes.

Le programme d'exploration humaine Constellation sera plus versatile dans ses destinations (moins spécialisé) et beaucoup plus étendu dans la durée qu'Apollo.

Armstrong (Neil) a dit qu'Apollo n'a exploré que quelques parcelles, il y a assurément du travail pour longtemps.

Constellation a écrit:

Il y a cependant des différences de taille entre Constellation et Apollo:

* Apollo fut strictement un programme lunaire étalé sur seulement 8 ans entre le discours de Kennedy et Apollo 11;

* Constellation "nouvelle formule" (Lune, points de Lagrange, astéroïdes...) devrait s'étaler sur 15 ans entre les débuts des études sous Griffin et un possible retour sur la Lune en 2020;

J'écrirais plutôt: devait s'étaler. Car, à ce que je sache, si la décision est prise de poursuivre Orion et le lanceur lourd, la destination est pour l'instant du domaine des supputations. Remarquons qu'entre le début des études (2004) et aujourd'hui, 7 ans se sont écoulés et on sait toujours pas ou aller, ni même comment (Orion et un lanceur lourd ne suffisent pas)

Citation :

* à l'époque d'Apollo c'est toute l'infrastructure de Meritt Island, de Michoud et de Stennis (VAB, Pads, crawlers, MAF , stands d'essais des moteurs, "ground structures" diverses) qu'il a fallu financer; ces installations existent toujours et Constellation s'en sert avec "seulement" des adaptations;

Le problème se situe quand même sur les budgets destinés au développement des fusées et vaisseaux spatiaux. C'est notoirement insuffisant pour assurer un programme d'exploration, quel qu'il soit. Ou alors celui-ci s'étalera tellement dans le temps qu'un président, un jour ou l'autre, risque d'y mettre fin.

Citation :

* à l'époque d'Apollo les vols lunaires se sont enchaînés à une cadence soutenue surtout en 1968 et 1969; dans le cadre d'un retour sur la Lune il n'y aura pas plus de deux missions par an, au mieux.

Deux vols par an, c'est à peu près ce qui se passait avec Apollo. Constellation ne fera ni plus, ni moins. Peut-être mieux?

Citation :

Le programme d'exploration humaine Constellation sera plus versatile dans ses destinations (moins spécialisé) et beaucoup plus étendu dans la durée qu'Apollo.

C'est un objectif annoncé, mais qui a du mal à s'imposer. Si les budgets n'augmentent pas, les contraintes techniques risquent fort de limiter les ambitions. Rappelons-nous qu'Orion devait transporter 6 astronautes, puis 4+2

Citation :

Armstrong (Neil) a dit qu'Apollo n'a exploré que quelques parcelles, il y a assurément du travail pour longtemps.

On peut écrire: Armstrong (Neil) a dit qu'Apollo n'a exploré que quelques parcelles, il y a assurément du travail dans pour longtemps.

Je suis un chaud partisan d'un retour sur la Lune. Un astéroïde ne verra passer que des missions passagères et Mars est encore trop inaccessible actuellement (durée, radiations, etc.). On peut s'extasier sur le programme Constellation, surtout parce qu'il n'existe que celui-là, mais on ne peut s'empêcher de remarquer le vide politique, sociétal et culturel autour de ce programme. Pour l'instant, la seule destination d'Orion, c'est l'ISS. Et d'ici qu'il vole, il ne restera plus beaucoup d'années pour y retourner. Quand aux objectifs assignés, mais jamais confirmés, force est de constater le peu d'empressement à s'engager. Et lorsque des raisons affluent de la part des politiques américains, ce sont souvent des raisons extérieures au domaine spatial proprement dit (sauver des emplois, leadership). Un tel enfantement peut-il donner quelque chose de viable à terme? Et comment intéresser le public, c'est à dire aussi le contribuable, avec un programme s'éternisant en longueur et remis en cause à chaque échéance électorale? L'époque n'est plus la même, certes. Elle se caractérise surtout par la fin du rêve.

Cordialement

Un projet peut être arrêté net par un président... puis repris par le suivant
Exemple : le bombardier B1 qui fut arrêté en 1977 et relancé sous Reagan en 1981.

Si les Etats-Unis possèdent toujours une avance technologique...économiquement c'est autre chose...
Je pense qu'Obama est simplement pragmatique,et Charlie Bolden aussi...
Souvenons nous que,après les années fastes,et,la brusque chute de subsides..àprès 1991,.la spatial Russe,ex-Soviétique ne survécut que grâce au secteur privé...
C'est peut-être aussi cette expérience,plutôt réussie,malgré quelques grincement inévitables qui inspire cette politique...dans un pays oû l'entreprise privée est la base de l'économie...

Elizabeth Robinson, la Directrice Financière de la NASA, récemment auditionnée par le Sénat au sujet du respect par la NASA des prescriptions imposées par la loi budgétaire, vient de donner les indications suivantes reprises par Space News:

"But if the heavy-lift language in H.R. 3082 (projet de loi d'appropriation voté par la Chambre des Représentants le 08/12/10) is enacted, NASA will have little choice but to pursue a vehicle that relies in part on the giant solid-rocket motors used today on the space shuttle, which was the approach under Constellation...

Robinson said a more likely scenario would see elements of Constellation, including Orion and the Ares family of rockets, absorbed by the new exploration architecture specified in the 2010 NASA Authorization Act... "

La DF de la NASA reconnaît que l'architecture du HLV/SLS prescrite de manière précise par la Chambre des Représentants US s'impose à la NASA.
De ce fait l'étude lancée il y a peu auprès des industriels sur différentes configurations de HLV devrait vraisemblablement être stoppée.

Et puis, comble du caucasse, elle dit en gros que Constellation continue de fait (avec Le SLS/basé sur Ares 5/ et le programme Orion), mais sera absorbé dans le nouveau programme d'exploration humaine BEO.

Pour résumer, le changement sera d'ordre sémantique.


J'aurai l'occasion de revenir sur l'évolution de Constellation qui concerne surtout les lanceurs.

Au cours du mois de janvier 2011 la NASA devra soumettre au Congrès, ainsi que lui enjoint la loi d'autorisation budgétaire d'octobre 2010, une architecture de lanceur lourd: le HLV/ Space Launch System (SLS). L'Agence doit transmettre ce rapport dans les 90 jours de la promulgation de la loi.
C'est le Marshall Space Flight Center qui a en charge la détermination de la nouvelle architecture, même si c'est sous la contrainte d'un schéma imposé par le Congrès.

Le Congrès a retenu un choix de lanceur lourd dérivé de la navette spatiale et d'Ares 1, semblable au projet Ares 5 version 2006/2007: l'architecture est ainsi dictée par la charge utile de 130 tonnes en LEO que le SLS devra pouvoir satelliser.

Cette contrainte de masse impose un premier étage dérivé du réservoir externe de la navette , le "Core Stage"avec des caractéristiques qui seraient vraisemblablement proches de celles-ci:

* diamètre porté à 10 mètres de diamètre, comme le S-1C de Saturn 5, longueur de 55 mètres avec le bloc moteur;

* 5 moteurs RS-68B, ceux de la Delta 4 Heavy, délivrant 1600 tonnes de poussée;

* 2 SRB à cinq segments d'Ares 1 délivrant 3000 tonnes de poussée;

Donc une poussée totale au décollage de 4600 tonnes! Lockheed Martin, actuel constructeur de l'ET devrait emporter le marché.

Le second étage ou "Upper Stage" serait dérivé du deuxième étage d'Ares 1 dont la fabrication a débuté au MAF de Michoud.
Boeing devrait emporter le marché. Les caractéristiques seraient proches de celles-ci:

* diamètre porté à 8,50 mètres, longueur de 25 mètres;

* moteur J2X, dérivé du programme Saturn, réallumable en orbite.

Au-dessus de ces deux étages on trouverait un complexe CSM Orion + LAS (système de sauvetage du vaisseau) + un espace disponible pour un futur LEM Altaïr: au total une longueur de 30 mètres.

La hauteur totale de ce lanceur atteindrait 110 mètres pour un poids au décollage de 3000 tonnes.
Ca vous rappelle quelque chose?


Un tel lanceur devrait pouvoir expédier 53 tonnes vers la Lune, un peu plus que Saturn 5.
Avec un vaisseau Orion de 23 tonnes il resterait 3O tonnes pour un LEM. Suffisant pour satelliser le train lunaire en orbite et permettre un atterrissage jusqu'à mi-chemin des pôles, mais pas au-delà.

L'avantage d'un lanceur unique comme le SLS c'est un coût "réduit" par rapport à Ares 5 + Ares 1, la contrepartie c'est un accès plus réduit en matière de surface lunaire atteignable.

Je prends donc acte que Constellation aimerait voir de nouveau une mission lunaire. Sur ce point, nous nous rejoignons C'est aussi pourquoi je réagis souvent à ses articles

Constellation a écrit:

Un tel lanceur devrait pouvoir expédier 53 tonnes vers la Lune, un peu plus que Saturn 5.
Avec un vaisseau Orion de 23 tonnes il resterait 3O tonnes pour un LEM. Suffisant pour satelliser le train lunaire en orbite et permettre un atterrissage jusqu'à mi-chemin des pôles, mais pas au-delà.

L'avantage d'un lanceur unique comme le SLS c'est un coût "réduit" par rapport à Ares 5 + Ares 1, la contrepartie c'est un accès plus réduit en matière de surface lunaire atteignable.

Il me semble que Saturne 5 pouvait expédier, dans les dernières missions, 55 tonnes vers la Lune. Avec le nouveau lanceur, nous jouons donc dans la même cour....

Dans le calcul montré ici, il y a, à mon avis, une petite correction à apporter: il manque la masse de l'étage de transfert. Saturne5 envoyait vers la Lune un train lunaire composé du CM, du LM et de l'étage de transfert qui donnait l'impulsion vers la Lune. Le total CM+LM représentait environ 45 tonnes. Comme on est dans les mêmes ordres de grandeurs, pour un Orion de 23 tonnes, il resterait un peu plus de 20 tonnes pour le LM (15 tonnes pour le LM d'Apollo). Difficile avec si peu de prévoir des missions excédant quelques jours.

On disait du programme Constellation que c'était Apollo sous stéroïdes. Dans la nouvelle mouture, c'est un Apollo bis

Cordialement

c'est vrai qu'on se rapproche de plus en plus d'Apollo avec un lanceur unique: cette architecture a fait ses preuves.

Saturn 5 expédiait en TLI jusqu'à 47 tonnes: 31 tonnes pour le CSM et 16 tonnes pour le LEM;
SLS pourrait expédier en TLI jusqu'à 53 tonnes: 23 tonnes pour le CSM et 30 tonnes pour le LEM.

Les missions dureraient quelques jours: jusqu'à une semaine dans le schéma originel.

Peut-être 2 rovers embarqués ( non pressurisés) si 4 astronautes? Pour des raisons de sécurité.

La masse serait un peu supérieure à Apollo, mais il est important de souligner que les technologies ont évolués : un ordi qui pesait des dizaines de kg, est réduit à quelques kg, Les interrupteurs de commande et câbles seraient remplacés par des écrans issus de la techno du B787, les matériaux à base de carbone sont aussi plus légers et aussi résistants.
Donc je pense que Apollo bis sera musclé et automatisé, avec en prime 3 ou 4 hommes sur le sol lunaire (le module de commande serait inhabité).

En passant; il n'y avait pas de toilettes dans Apollo, et cela risque de se reproduire dans 10 ans (les toilettes ont toujours posé un gros problème).


Pour atteindre les pôles, il faudrait sans doute envoyer le rover et instruments scientifiques dans une première fusée. La deuxième fusée habitée pourrait rejoindre les rovers à la manière d'Apollo 12 avec de la sonde surveyor (atterrissage de précision).

ASTRO BOY a écrit:

La masse serait un peu supérieure à Apollo, mais il est important de souligner que les technologies ont évolués : un ordi qui pesait des dizaines de kg, est réduit à quelques kg, Les interrupteurs de commande et câbles seraient remplacés par des écrans issus de la techno du B787, les matériaux à base de carbone sont aussi plus légers et aussi résistants.
Donc je pense que Apollo bis sera musclé et automatisé, avec en prime 3 ou 4 hommes sur le sol lunaire (le module de commande serait inhabité).

Si on peut réduire le poids de quelques composants, il y a une chose qu'on ne peut réduire: la masse des astronautes et l'équipement et consommables nécessaires à leur survie. Un litre d'eau pèsera toujours un kilo. On peut critiquer, et cela n'a pas manqué, l'architecture proposée à l'époque par Griffin, mais elle laissait une marge qu'on ne retrouvera pas dans la prochaine version: il était question de 75 tonnes vers la Lune. De plus, le fait qu'Orion doivent satisfaire à de nombreuses destinations (Lune, astéroïdes, Mars?) impliquera nécessairement des sur-poids, même si plusieurs versions seront proposées. Le LM d'Apollo ne devait se poser que sur la Lune, et était optimisé par rapport à cette seule mission. On se souvient que la principale difficulté d'Apollo tenait au poids embarqué à bord de Saturne5: on risque de retrouver les mêmes contraintes.

Cordialement

Voici les toilettes d'Orion:

(photo en bas du document)


[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]


Pour uriner, un tube flexible est utilisé, qui est raccordé à la partie inférieure des toilettes. Un système d'entonnoir adapté anatomiquement permet aux astronautes des deux sexes d'utiliser les mêmes toilettes.