C'est une histoire qui remonte un peu, mais c'est une belle histoire de conquête avec ses échecs, ses réussites et des conséquences inatendues.
ENVIES & OBJECTIFS
Quiconque a eu l'ambition un jour de monter son agence spatiale sur Kerbin a eu ce fantasme : Explorer tout le système Joolien d'un coup, sur une seule mission. Les objectifs étaient donc simples : avec un seul Lanceur, envoyer un attérisseur et un orbiteur autour de chaque astre du système Joolien.
CONCEPTION
Pour des raisons d'économie de conception et de symétrie, il a rapidement été convenu que seuls deux types de sondes seraient envoyées. (Décision qui s'avèrera dramatique pour une partie de la mission)
Orbiteur
L'orbiteur devait comporter un équipement scientifique capable de transmettre des données scientifique depuis l'orbite de l'astre (un mystery Goo) mais aussi de cartographier la surface complète de tous les astres. À cet effet les orbiteurs devaient être capable de se placer en orbite polaire de chaque astre, nécessitant un dV important. La propulsion ionique a donc été retenue offrant l'avantage pour une masse faible d'un dV quasi illimité. Dans les faits, la très grande distance entre Jool et Kerbol ont rendu les panneaux solaires peu efficaces. Les moteurs ioniques n'ont jamais pu être allumé à plus de 30%, augmentant d'autant le temps de fonctionnement des moteurs au passages des astres. À la difficulté d'une fenêtre de poussée déjà réduite est venue s'ajouter le problème des éclipses. Difficile de pousser avec du ionique quand kerbol est masqué par l'astre autour duquel on doit s'orbiter!
Attérisseur
L'attérisseur type emportait un Material Bay, le plus léger possible avec un petit moteur rockomax offrant un TWR intéressant pour tous les astres. Nous verrons plus loin que tout ne s'est pas si bien passé pour les lunes les plus massives!
Le bus Joolien
Les astres à visiter étaient donc 1.Jool 2.Laythe 3.Vall 4.Tylo 5.Bop 6.Pol. 6 astres, donc 12 sonde. Mais à la MASA, on sait trop bien que deux précautions valent mieux qu'une. On a donc décidé de mettre un peu de rab. Deux attérisseurs et deux orbiteurs ont été disposés en plus afin de palier à d'éventuels échecs.
Restait à imaginer un vaisseau spatial capable de transporter 16 sondes et de les emmener en orbite autour de Jool, avec une bonne marge de dV pour les emmener au plus proche des différents orbites.
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Une architecture assez simple a été retenue : deux casiers à sonde assemblés bout à bout et emportant chacun 4 orbiteurs et 4 attérisseurs sont disposés sur un réservoir S3-7200 (41t), le tout propulsé par 4 moteurs atomiques.
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PLAN DE VOL
Le plan de vol se déroule en deux phases. La première phase concerne les 4 sondes à destination de Laythe et Jool, ces astres possèdent un atmosphère permettant un aerofreinage, les sondes sont désengagées du Bus Joolien très haut dans la SOI de Jool, afin de minimiser le carburant employé pour le changement de cap.
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Il fallait bien sûr prendre soin que les 4 rencontres avec Jool et Laythe se fassent avec un intervalle de temps suffisant pour chacune les manoeuvrer.
La deuxième phase de vol est la phase de Bus Joolien à proprement parler :
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Le but est d'arriver avec une trajectoire hyperbolique (1), d'effectuer un aerofreinage suffisant sur Jool (2) pour placer l'ap sur l'orbite de Pol (3). Second arrêt sur l'orbite de Vall (4), troisième arrêt sur l'orbite de Bop (5). Là, le bus se dégage de toutes ses sondes sauf celles à destination de Bop afin d'employer son carburant restant à placer l'attérisseur et l'orbiteur sur l'orbite excentrée de Bop. (Ce choix condamnera définitivement l'attérisseur de Tylo) les quatres sondes de secours sont mises en orbite intermédiaire entre Bop et Tylo. Les sondes à destination de Tylo remontent leur Pe afin de rencontrer l'astre (6).
RENCONTRE AVEC LES ASTRES
Jool
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La mission sur Jool est un succès total, on a pu observer les étranges phénomènes à sa surface tandis que l'orbiteur s'est placé avec succès sur une orbite polaire.
Laythe
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La mission sur Laythe est un demi-échec. L'orbiteur a réussi avec succès son orbite polaire et cartographie actuellement la surface de l'astre. Il a été déterminé plusieurs cause à l'échec de l'attérisseur. Une motorisation dégradée en atmosphère, une quantité de carburant sous-évaluée, le manque d'un dispositif d'aerofreinage et la recherche absolue d'une terre émergée pour se poser qui gaspilla beaucoup de carburant.
Pol
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La mission pour Pol est un succès total. La gravité très faible de l'astre a permis une navigation très confortable.
Vall
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La mission est un succès, les contrôleurs au sol sont ébahis par la beauté de ce monde.
Bop
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La mission autour de Bop est un véritable succès, mais les ingénieurs se demandent s'ils n'avaient pas surrestimé la difficulté pour atteindre cet astre. Son excentricité est certe prononcée mais la très faible gravité de l'astre a rendu les manoeuvres très simples. Les réservoirs sont encore bien remplis.
Tylo
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Bien que l'orbiteur a pu se placer avec beaucoup de difficulté sur une orbite convenable, la mission est considérée comme un échec, considérant le manque énorme de dV constaté sur l'attérisseur.
Epilogue
La MASA n'aime pas rester sur une demi victoire. Nous avons finalement planché sur les raisons de l'échec de Tylo. Le TWR de l'attérisseur, d'environ 2,5 sur Tylo ne semble pas être suffisant, mais c'est surtout le dV qui a été fatal à la sonde. En s'écrasant à 800m/s, alors qu'elle entrait dans la SOI avec une vitesse très faible, il était évident qu'il fallait mettre en place un outil permettant de prédire la vitesse imprimée aux objet de l'entrée de la SOI jusqu'à la surface. Nous avons donc fait une expérience de pensé pour simplifier les calculs : imaginons un objet à la limite de la SOI avec une vitesse nulle, quelle est sa vitesse alors qu'il percute la surface? Les calculs ont été résolus assez simplement et nous a donné le tableau de valeurs suivant :
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Étonné de l'acuité de nos calculs, cette manière de procéder nous a donné envie d'aller plus loin. Pourrions nous pousser nos calculs au point de nous passer de l'assistance qu'offre KSP pour tout faire nous-même? C'est le défi que nous tentons de relever actuellement et qui fera l'objet très prochainement d'une nouvelle épopée qui nous emmènera vers la Mun en Full IVA, une mission type Apollo sans aucun mod, en calculant chaque phase de vol. Mais ça, c'est pour une prochaine histoire
.PS : J'emploie le "nous" non seulement par narration mais surtout parceque nous sommes deux à la MASA. On a pas beaucoup posté sur le forum, mais on le consulte régulièrement depuis un an environ. Merci d'avoir lu jusque là!
Mission Joolienne complète et bien relatée, toujours un plaisir.