George Black

Une mission vers Uranus et Neptune ?

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L'Europe participera-t-elle à la prochaine prochaine mission spatiale vers Uranus et Neptune ? Pour discuter des enjeux et questions techniques d'une telle mission, Olivier Mousis, spécialiste de la formation des planètes et du système solaire, réunit les experts du sujet à Marseille cette semaine lors d'un workshop international.

 

https://lejournal.cnrs.fr/articles/en-route-vers-uranus-et-neptune?fbclid=IwAR3JCeJJaE5xntGECqStwtmaXSM7i6kzcLH939yh0DKqAf3MC4nJbhHjPmI&utm_medium=Social&utm_source=Facebook&utm_term=Autofeed#Echobox=1551110490

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Un fil avait été ouvert lorsque la NASA a mis en ligne des études sur différentes possibilités sur une éventuelle mission vers une (ou deux) de ces planètes...

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Il y a 15 heures, jackbauer 2 a dit :

Un fil avait été ouvert lorsque la NASA a mis en ligne des études sur différentes possibilités sur une éventuelle mission vers une (ou deux) de ces planètes...

 

Je ne l'avais pas vu. Ici, je voulais saluer l'initiative d'Olivier Mousis, et de l'approche européenne ! 

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C'est dans l'air du temps. Olivier a bien raison de se positionner là dessus. Stratégiquement c'est très malin, et surtout cette exploration promet d'être aussi passionnante que Cassini si la mission est aussi bien conçue. 
Triton c'est clairement un gros enjeu car c'est plus facile d'accès que Pluton. 

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il y a 8 minutes, Kaptain a dit :

Depuis le temps que ça aurait du être fait...

 

On en a déjà parlé… C'était quasiment impossible. Tu imagines un astronome américain papotant avec une collègue et lui annonçant, "I would like explore Uranus", c'est ça qui a interdit les missions vers cette planète des décennies durant, selon les sources les mieux informées.

B|

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Il y a 1 heure, Superfulgur a dit :

c'est ça qui a interdit les missions vers cette planète des décennies durant, selon les sources les mieux informées.

B|

 

Bon, OK, certains disent que cette thèse est sans fondement.

o.O

 

 

 

En passant, je m'autocite, c'est sympa.

 

 

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oups non rien, tournesol a déjà posté ça aurais fait redit

 

Edited by brizhell

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cette mission si elle est réalisée, restera dans les annales. Enfin, à mon avis.

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il y a 18 minutes, PascalD a dit :

cette mission si elle est réalisée, restera dans les annales. Enfin, à mon avis.

 

¬¬ elle est resucée et éculée celle-là ! -_-

To raise the level of the discussion, you should stop farting higher than Uranus! >:(

Edited by Tournesol
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Il me semble que l'argument qui faisait préférer Neptune à Uranus était la présence de Triton, qui à l'image de Titan autour de Saturne permettait des ajustements de trajectoire à chaque survol de celui-ci et de permettre des survols de chaque satellite. Par ailleurs, la très forte obliquité d'Uranus et du plan de l'orbite de ses satellites rend plus difficile (= coûteuse en carburant) la mise en orbite, ce qui à masse égale de carburant nécessite une vitesse d'arrivée plus faible et donc un temps de trajet plus long, qui contrebalance la plus faible distance à parcourir.

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Par ailleurs, Triton est un monde fascinant et prometteur en terme de planétologie. C'est un monde actif. Le survol par Voyager 2 en 1989 était instructif tout en laissant dans l'envie d'en savoir plus. 

 

Geology_of_Triton.jpg

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Envoyer une mission vers Uranus ou Neptune n'est pas une mince affaire, surtout s'il faut placer la sonde en orbite...

Quelque extraits du rapport de la NASA (lien avec mon message posté plus haut)

Dans le meilleur des cas une mission n'arrivera à destination que dans les années 2040... Qui sera encore en vie ici ?? :/

 

The study finds that launches to an ice giant are possible any year within the study timeframe, but there are significant variations in performance and available science targets. The availability of Jupiter gravity assist maximizes delivered mass to an ice giant resulting in preferential launch windows for Uranus missions in the 2030–2034 timeframe and a corresponding window of 2029–2030 for Neptune. In these favorable periods chemical trajectoires could deliver ample mass for the Uranus missions studied in an 11-year flight time, using a launch performance capability similar to the Atlas V 551. Neptune trajectories utilizing solar electric propulsion (SEP) can deliver a similar mass to Neptune orbit in 13 years using launch performance capability similar to the Delta IVH. There are no all-chemical trajectories to Neptune, even using a Delta IVH, that yield a mission duration less than 15 years, a design target chosen to be consistent with Radioisotope Power System (RPS) design life and mission reliability. Significant science can be done during gravity assists at a gas giant, particularly if a Doppler Imager-type instrument is on board. If a Saturn flyby is preferred over the Jupiter gravity assist, only trajectories to Uranus are available in the time period studied, and launch must occur before mid-2028.
The use of SEP for inner solar system thrusting has the potential to significantly reduce flight times to Uranus and/or increase delivered mass. A variety of trajectories to Uranus and Neptune were evaluated considering a range of SEP power levels, assuming inclusion of an additional SEP flight element (referred to as a SEP stage). The SEP stage would carry solar arrays and ion thrusters and would be used in the inner solar system as far out as 6 AU, at which point solar power is insufficient to provide additional thrusting and the SEP stage would be jettisoned. SEPenhanced mission concept designs also see a slight preference in launch dates corresponding to availability of Jupiter gravity assists, but well-performing trajectories are possible in any year of the period studied. Early A-Team studies suggested low-mass SEP stages are possible which would provide significant performance enhancements at both Uranus and Neptune. The more detailed Team X design suggested much higher masses, negating the usefulness of SEP to Uranus. It may be valuable to perform a detailed assessment of an optimized SEP stage design for outer planet missions to confirm the optimal uses of SEP.

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il y a 24 minutes, jackbauer 2 a dit :

Dans le meilleur des cas une mission n'arrivera à destination que dans les années 2040... Qui sera encore en vie ici ??

 

Bon sang ! J'espère bien que je serai encore en vie ! J'arriverai en retraite !

 

Plus sérieusement, l'objectif est intéressant tant du point de vue de l'aspect scientifique (explorer le système de Neptune) que de l'aspect ingénierie ! 

 

Par ailleurs, je note les remarquables défis techniques, qui justement, se posent... quand d'autres parlent déjà de mission interstellaires au départ pour Proxima ! A moins que les solutions envisagées pour Proxima ne puissent être envisagées pour Neptune ? ;)

Autre remarque, quid de la propulsion nucléaire (au sens NERVA) ?

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il y a 44 minutes, Tournesol a dit :

Par ailleurs, je note les remarquables défis techniques, qui justement, se posent... quand d'autres parlent déjà de mission interstellaires au départ pour Proxima ! A moins que les solutions envisagées pour Proxima ne puissent être envisagées pour Neptune ?

 

En l'occurrence, la Nasa est en train de commencer à finir d'achever la construction du SLS, un bazar gigantesque à la Saturn V, qui ne servira qu'à des âneries (ISS autour de la Lune, ce genre de c...….s, mais qui permettrait d'aller assez vite vers Uranus et Neptune, si au moins ça pouvait servir à ça...

 

 

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Il y a 4 heures, Tournesol a dit :

Autre remarque, quid de la propulsion nucléaire (au sens NERVA) ?

n'importe quel projet en cours de moteur ionique ou apparenté est bien plus réaliste au niveau du temps de développement nécessaire qu'un moteur nucléaire et surtout il y a un retour d'expérience très important par rapport aux missions de ces dernières années qui ont utilisé ce mode propulsion.

 

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il y a 4 minutes, asp06 a dit :

au niveau du temps de développement nécessaire qu'un moteur nucléaire et surtout il y a un retour d'expérience très important

 

à une époque, on avait ce retour et cette expérience... :( 

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l'impulsion spécifique n'est pas le même non plus, nerva c'est un ordre de grandeur en dessous des moteurs ioniques actuels. par ailleurs c'est une industrie donc c'est très conservateur, on est parti pour utiliser des moteurs ioniques pour longtemps avec les sondes d'exploration du système solaire.

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Il y a 7 heures, jackbauer 2 a dit :

The use of SEP for inner solar system thrusting has the potential to significantly reduce flight times to Uranus and/or increase delivered mass. A variety of trajectories to Uranus and Neptune were evaluated considering a range of SEP power levels, assuming inclusion of an additional SEP flight element (referred to as a SEP stage). The SEP stage would carry solar arrays and ion thrusters and would be used in the inner solar system as far out as 6 AU, at which point solar power is insufficient to provide additional thrusting and the SEP stage would be jettisoned

 

Le SEP dont il est question dans cet extrait, et qui est décrit un peu plus en détail là: https://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/sep/index.html , il a déjà été testé sur une distance pareille ?  Désolé si c'est une question idiote, mais je suis une quiche en aérospatiale.

 

D'ailleurs je viens d'avoir une idée géniale (xD):  on pourrait envisager de l' utiliser bien plus loin que 6 AU en semant sur la trajectoire des miroirs déformables orientables (comme le petit poucet avec ses petits cailloux mais en plus high tech) pour collimater le Soleil sur la sonde . ça serait marrant.

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tu lui colles une voile réfléchissante qui croit linéairement avec la distance au soleil pou conserver un flux constant sur les panneaux ... et autre genre d'idée géniale ;)

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ouais pas mal aussi : un mix entre la voile solaire et le moteur ionique. en plus tu gagne de la poussée par pression de radiation. Reste plus qu'à implanter un soft de pilotage qui parle comme Jack Sparrow et à baptiser la sonde "black pearl".

Edited by PascalD
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Il y a 2 heures, PascalD a dit :

un mix entre la voile solaire et le moteur ionique. en plus tu gagne de la poussée par pression de radiation. Reste plus qu'à implanter un soft de pilotage qui parle comme Jack Sparrow et à baptiser la sonde "black pearl".

 

Bon sang ! ça ça aurait de la gueule ! Quitte à faire, c'est pas plus débile qu'une décapotable dans l'espace !

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Il y a 11 heures, jackbauer 2 a dit :

favorable periods chemical trajectoires

 

Je suis curieux: que signifie ce mot "trajectoire" plutôt que le mot anglais "trajectory" dont il se sert plus loin dans l'article? Faute de frappe? Ou encore un terme scientifique?

En effet, cette mission vers Uranus et Neptune est ambitieuse, surtout si la sonde va être placée en orbite?

 

Il y a 12 heures, jackbauer 2 a dit :

The study finds that launches to an ice giant

 

 

De quelle planète sagit il?

De plus c'est dans 30 ans et plus au moins une dizaine d'années pour y arriver.! Pour sûr, je sais où je ne serai pas dans 40 ans!

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Il y a 22 heures, Tournesol a dit :

Autre remarque, quid de la propulsion nucléaire (au sens NERVA) ?

 

A la lecture du dernier budget voté pour la Nasa, il y a un projet en cours :

 

https://spacepolicyonline.com/news/congress-poised-to-pass-final-fy2019-appropriations/

"...$100 million for nuclear thermal propulsion of which not less than $70 million is for a flight demonstration by 2024..."

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Le 26/02/2019 à 19:06, Kaptain a dit :

Depuis le temps que ça aurait du être fait... ¬¬

 

Effectivement, dans le dernier "Planetary Science Decadal Survey 2013-2022" (bientôt obsolète) émis par le NRC US, "Uranus Orbiter with Probe" (UOP, lancement en 2019-2020) constituait l'une des recommandations prioritaires des missions "Flagship" !  Au final, il apparaît que Mars et Europe leurs soient passés devant et qu'il ne restait que des miettes pour Uranus :$

http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t12205-us-planetary-science-decadal-survey-2013-2022


Côté ESA, la mission candidate "Uranus Pathfinder" a été retoquée au moins deux fois dans les sélections de classe M (M3 et M4) du programme "Cosmic Vision 2015-2025", sans doute à cause de l'indisponibilité d'un RTG européen. Aux dernière nouvelles, on se dirigerait vers une version utilisant l'isotope Americiun 241* au lieu du Plutonium 238 ...
Si l' "Uranus Pathfinder" avait été retenue, son lancement aurait pu intervenir dès 2021 !
http://www.mssl.ucl.ac.uk/planetary/missions/uranus/
https://uranuspathfinder.wordpress.com/
Sur un autre forum, un "clone" de votre serviteur (dépité depuis :() avait suivi cette candidature, il y a déjà 8 ans :
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t11945-uranus-pathfinder

 

* https://space.stackexchange.com/questions/27433/how-an-americium-241-rtg-would-differ-from-one-using-plutonium-238

Edited by BobMarsian

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