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La quête du Graal hydrique se poursuit : de l'eau sur les poussières du système solaire ?


montmein69_2
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C'est un feuilleton sans cesse recommencé : d'où provient l'eau présente sur Terre ? Peut-on en  trouver sur d'autres corps célestes ? Quelle serait son origine ?

Et en poussant le bouchon, manière de faire le buzz : Les pionniers quittant "le berceau" originel pourront-ils "mouiller" (sans la noyer)  leur boisson anisée en débarquant sur d'autres planètes, lunes, astéroïdes ?

 

C'est une équipe pluridisciplinaire et internationale qui propose un nouvel éclairage :

Un article en provenance de l'Université de Glasgow résume ce qui est proposé : l'eau (ou des composés hydratés) serait créée à la surface de grains de poussières (du nuage originel) et  par interaction avec le vent solaire et ils auraient ensuite ensemencés la Terre (et probablement de nombreux corps de système solaire)

https://www.gla.ac.uk/news/headline_822735_en.html

Ce n'est certes pas la première fois que ces hypothèses débouchent sur l'espérance de récupérer cette eau par ISRU ....... il faudra attendre les premières missions sur la Lune et surtout sur Mars pour valider l'accès à cette précieuse ressource pour les voyageurs de l'espace

L'article a été publié dans le journal Nature Astronomy (mais accessible en entier uniquement sur abonnement) ... on va se contenter de l'abstract :

Abstract

The isotopic composition of water in Earth’s oceans is challenging to recreate using a plausible mixture of known extraterrestrial sources such as asteroids—an additional isotopically light reservoir is required. The Sun’s solar wind could provide an answer to balance Earth’s water budget. We used atom probe tomography to directly observe an average ~1 mol% enrichment in water and hydroxyls in the solar-wind-irradiated rim of an olivine grain from the S-type asteroid Itokawa. We also experimentally confirm that H+ irradiation of silicate mineral surfaces produces water molecules. These results suggest that the Itokawa regolith could contain ~20 l m3 of solar-wind-derived water and that such water reservoirs are probably ubiquitous on airless worlds throughout our Galaxy. The production of this isotopically light water reservoir by solar wind implantation into fine-grained silicates may have been a particularly important process in the early Solar System, potentially providing a means to recreate Earth’s current water isotope ratios.

Pour le moment la recherche va porter sur la vérification si les  compositions isotopiques de poussières recueillies lors de missions automatiques (pour la plupart)  peut concorder.avec celle de l'eau terrestre.

 

Par ailleurs, dans l'imaginaire de certains journalistes prompts à broder, ce n'est certes pas la première fois que de telles hypothèses relatives à l'importance de la présence "exploitable"  de composés dans le régolithe, déboucheraient sur l'espérance de récupérer cette eau par ISRU .......

Il faudra concrètement attendre les premières missions sur la Lune et surtout sur Mars dédiées à cette "extraction hydrique" pour valider cette possibilité d'accès à cette précieuse ressource pour les voyageurs de l'espace.

 

Edited by montmein69_2
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Pour rappel une expérience ISRU était à bord du rover Perseverance. Il s'agissait d'extraire de l'oxygène à partir de l'atmosphère riche en dioxyde de carbone (CO2)

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Mars_Oxygen_ISRU_Experiment

 

C'est l'appareil MOXIE qui a été conçu pour cela.

Citation

La première production d'oxygène a eu lieu dans le cratère Jezero le 20 avril 2021 et a permis de produire 5,37 g d'oxygène, ce qui permettrait à un astronaute de respirer normalement pendant une dizaine de minutes

 

Il était prévu de réaliser une dizaine d'essais de fonctionnement ... pas trop de nouvelles pour le moment. 🧐. On va attendre .....

Citation

Il est prévu que MOXIE produise de l'oxygène en tout dix fois au cours d'une année martienne complète.

 

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Bonjour,

Très intéressant.

Il serait bon d'expliciter l'acronyme (je hais les acronymes) ISRU pour le VP (Vulgum pecus) Bon je taquine, j'ai trouvé  sur un moteur de recherche, mais c'est plus sympa lorsque c'est écrit en clair, ce qui re retire rien à l'intérêt de ces articles bien-sûr.

ISRU : "In situ ressource utilization"

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Préambule : Il va falloir se résigner à affronter quelques acronymes pour lire et comprendre la suite ..... le prix à payer (mais simplement un peu de ténacité) pour suivre l'actualité prochaine du retour vers la Lune (version Artemis de la  NASA)

 

Il faut déjà avoir conscience qu'il est indispensable de disposer de produits pour voyager dans l'espace et assurer la survie d'un équipage et/ou de "colons" cherchant à visiter une planète ou même s'y installer.

Il est indispensable que cela soit une des préoccupations prioritaires  quand on veut "sortir du berceau"

On doit penser déjà à :

  • pour se déplacer à l'aller (on fait le plein d'ergols sur le pas de tir)  on en consomme déjà une grande partie pour s'extraire de la pesanteur terrestre.  pour le Starship de Space X par exemple pour seulement atteindre l'orbite basse terrestre (LEO) on vide les réservoirs du booster qui va revenir se poser, et on vide aussi ceux du Starship. Il faudra un ravitaillement (plusieurs vols de Starship cargo-citerne fournissant LCH4 et LOX) qui le rejoindront sur son orbite d'attente en LEO pour qu'il puisse continuer le voyage ( on va se placer dans l'hypothèse qu'il doive rejoindre l'orbite NRHO proche de la Lune). Ce qui devrait être le cas lors de la mission Artemis III Boots on the Moon.
  • pour se déplacer à l'aller (on fait le plein d'ergols sur le pas de tir)  on en consomme déjà une grande partie pour s'extraire de la pesanteur terrestre.  pour le Starship de Space X par exemple pour seulement atteindre l'orbite basse terrestre (LEO) on vide les réservoirs du booster qui va revenir se poser, et on vide aussi ceux du Starship. Il faudra un ravitaillement (plusieurs vols de Starship cargo-citerne fournissant LCH4 et LOX) qui le rejoindront sur son orbite d'attente en LEO pour qu'il puisse continuer le voyage ( on va se placer dans l'hypothèse qu'il doive rejoindre l'orbite NRHO proche de la Lune). Ce qui devrait être le cas lors de la mission Artemis III Boots on the Moon.
  • pour se déplacer à l'aller (on fait le plein d'ergols sur le pas de tir)  on en consomme déjà une grande partie pour s'extraire de la pesanteur terrestre.  pour le Starship de Space X par exemple pour seulement atteindre l'orbite basse terrestre (LEO) on vide les réservoirs du booster qui va revenir se poser, et on vide aussi ceux du Starship. Il faudra un ravitaillement (plusieurs vols de Starship cargo-citerne fournissant LCH4 et LOX) qui le rejoindront sur son orbite d'attente en LEO pour qu'il puisse continuer le voyage ( on va se placer dans l'hypothèse qu'il doive rejoindre l'orbite NRHO proche de la Lune). Ce qui devrait être le cas lors de la mission Artemis III Boots on the Moon.
  • pour se déplacer à l'aller (on fait le plein d'ergols sur le pas de tir)  on en consomme déjà une grande partie pour s'extraire de la pesanteur terrestre.  pour le Starship de Space X par exemple pour seulement atteindre l'orbite basse terrestre (LEO) on vide les réservoirs du booster qui va revenir se poser, et on vide aussi ceux du Starship. Il faudra un ravitaillement (plusieurs vols de Starship cargo-citerne fournissant LCH4 et LOX) qui le rejoindront sur son orbite d'attente en LEO pour qu'il puisse continuer le voyage ( on va se placer dans l'hypothèse qu'il doive rejoindre l'orbite NRHO proche de la Lune). Ce qui devrait être le cas lors de la mission Artemis III Boots on the Moon.
  • pour se déplacer à l'aller (on fait le plein d'ergols sur le pas de tir)  on en consomme déjà une grande partie pour s'extraire de la pesanteur terrestre.  pour le Starship de Space X par exemple pour seulement atteindre l'orbite basse terrestre (LEO) on vide les réservoirs du booster qui va revenir se poser, et on vide aussi ceux du Starship. Il faudra un ravitaillement (plusieurs vols de Starship cargo-citerne fournissant LCH4 et LOX) qui le rejoindront sur son orbite d'attente en LEO pour qu'il puisse continuer le voyage ( on va se placer dans l'hypothèse qu'il doive rejoindre l'orbite NRHO proche de la Lune). Ce qui devrait être le cas lors de la mission Artemis III Boots on the Moon.
  • si le Moon Starship consommera une bonne partie de ses ergols pour prendre la trajectoire TLI vers la Lune..... et devrait arriver à la station orbitale  tournant en NRHO appelé la Gateway avec un niveau minimal d'ergols restants.  Cela suppose que la Gateway ait un de ses modules servant de citerne qu'il aura aussi fallu approvisionner en ergols provenant de la terre (on envisage que ce soit apporté par des vols de ravitailleurs comme la Falcon-Heavy, le New Glenn de Blue Origin par exemple)
  • si tout cela est en place et fonctionne bien ... on pourra refaire le plein d'une fusée comme le Moon Starship jouant le rôle de HLS ... il pourra alors alunir et devra avoir un reliquat d'ergols sufisant pour re-décoller et retourner à la Gateway.
     

 

On voit que c'est déjà un défi de réaliser toutes ces opérations.

On compte sur les réserves emportées de la terre afin de disposer du  nécessaire pour assurer le support vie de "colons" (oxygène, eau), nourriture ... ) pendant la durée de la mission sur le sol lunaire (à priori une à deux semaines).

 

Et si on envisage des missions plus longues, des déplacements sur le sol lunaire avec un moyen de transport .... il faudra emporter des tonnages de fret pour ravitailler ce véhicule et assurer le support  vie des explorateurs.

Si  on pouvait produire au moins une partie de ces produits par ISRU ... sur place avec ce que peut offrir la Lune comme matière premières ..... ce serait bienvenu (rentable .... c'est une autre histoire 😛). En tout cas s'entrainer à ce qui deviendra indispensable pour une destination plus lointaine (Mars ou autre destination)

Pour rêver un peu d'avenir (comme indiqué il ne s'agit que d'un concept prenant en compte les besoins et donc bien sûr les protections pour les humains) :

763813447_Roverlunairescaphandresextrieurs_rduit.jpg.45bf31195879763d375e74b21bf08c1c.jpg

 

 

Edited by montmein69_2
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Le 01/12/2021 à 13:39, montmein69_2 a dit :

si tout cela est en place et fonctionne bien ... on pourra refaire le plein d'une fusée comme le Moon Starship jouant le rôle de HLS ... il pourra alors alunir et devra avoir un reliquat d'ergols sufisant pour re-décoller et retourner à la Gateway.

hum.... je pensais que dans le cas d'Artemis III le vaisseau alunissait, bourré de matériel pour construire la base lunaire, mais ne redécollait pas....le défi sera surtout le ravitaillement (plusieurs ravitaillements ! ) d'ergols en micro-gravité. A ma connaissance, à cette échelle, çà n'a jamais été fait.

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Lors d'Artemis III Boots on the Moon, le Human Landing System (Moon Starship) .... transportera les deux astronautes qui mettront le pied sur la Lune (un homme et une femmes selon les prévisions). Les deux autres astronautes qui "accompagneront" devraient rester en NRHO *

A moins de  laisser "les deux héros" se dessécher dans leur scaphandre ..... il faudra bien les ramener vers l'orbite NRHO où ils reprendront place dans Orion pour revenir vers la Terre. Donc le Moon Starship doit bien redécoller pour effectuer cette étape de retour. **

 

* les détails ne sont pas encore forcément fixés, puisque la date d'Artemis III n'est pas encore connue avec certitude. Je parlais du Gateway en NRHO sur lequel l'Orion s'amarrerait en arrivant de la Terre .... mais sera-t-il déja assemblé ???? .... une possibilité à l'étude - si la Gateway n'est pas encore utilisable - est que le transfert se fasse directement d'Orion dans le HLS (et inversement lors du retour) ce qui supposerait un dispositif d'amarrage entre les deux vaisseaux.

 

** Rien ne semble encore décidé pour l'avenir final de ce premier HLS (en fin de mission), probablement largué dans l'espace ?

 

Note 1 : A ce jour, aucune prévision officielle d'un Starship faisant le voyage vers la Lune pour y transporter du fret et y demeurer. En tout cas dans le cadre d'un contrat avec la NASA.

 

Note 2 : pour une autre fin de scénario genre commencer la base lunaire :  Cela provient probablement du côté des fans .... et peut-être dans la tête d'Elon lui-même ..... y-a-t-il des projets de missions "autonomes" squeezant la NASA,  je n'en sais rien.

Edited by montmein69_2
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