Pour des raisons de clarté, le temps sera exprimé en jours terrestres de 24 h et en périodes d’alignement de 584 jours, ce qui correspond au temps entre deux passages de Vénus entre la Terre et le soleil. La date T=0 est définie comme le jour de l’alignement au cours duquel partira le premier équipage, la mise en place des différents éléments et le lancement de l’équipage se trouveront à des dates négatives.
Ce paragraphe regroupe les explications de certains choix structurants de la mission.
Durée de la mission : une période synodique
– L’utilisation de deux fenêtres de tir successives pour l’aller et le retour permet un rapport durée de mission/consommation d’ergols optimal.
– Il est possible d’utiliser des trajectoires plus tendues pour réduire la durée de la mission mais au prix d’un accroissement du temps de transit (dur psychologiquement et sans grand intérêt scientifique) et/ou de la consommation d’ergols.
– Une mission sur plusieurs alignements aurait un poids psychologique trop important dans un premier temps.
Taille de l’équipage : 6 membres
– Un équipage plus grand alourdirait de façon trop importante la mission.
– Avec la nécessité de doubler les compétences (au moins techniques et médicales), un équipage plus réduit laisserait moins de place à la diversité des compétences scientifiques.
– Avec un équipage important, la variété des interactions interpersonnelles et la possibilité de réarticuler le groupe autour de plusieurs noyaux permettent de réduire la pression psychologique en cas de tension passagère entre deux membres.
– Dans l’hypothèse d’un partenariat international, un équipage de taille importante permet d’offrir plus de sièges dans les négociations avec les agences membres.
– Dimensionner le projet pour un équipage de 6 donne une marge de conception en permettant une réduction ultérieure.
Lanceur terrestre de conception : Ariane 6
– Par ce choix, il ne faut pas entendre que le projet repose uniquement sur Ariane 6, mais elle sert plutôt de valeur étalon.
– Elle est substituable au lanceur de taille similaire actuelle ou à venir en 1 pour 1 (Atlas 5, Delta IV, Vulcan, Falcon Heavy réutilisable, Proton, Angara 5, CZ-5 ou un lanceur totalement nouveau) ou par des lanceurs lourds pour des lancements simples à la place de lancement par paires (Falcon Heavy consommable, New Glenn, CZ-9).
– Le fait d’utiliser des lanceurs moyens multiplie les tirs, mais la plupart sont des lanceurs commerciaux dont le prix de lancement au kg est optimisé comparé au lanceur superlourd SLS.
– Cela évite le développement d’un lanceur géant comme la BFR.
– Dans le cadre d’une coopération internationale, la multiplication des lanceurs simplifie la répartition des tâches et permet à chaque partenaire de ne pas donner l’impression de se greffer à celui ayant un lanceur lourd.
– Avec un grand nombre de tirs garantis, il sera possible d’avoir des économies d’échelle sur les lanceurs sélectionnés, de réduire les prix des tirs commerciaux, de rentabiliser les améliorations et de s’affranchir des subventions publiques.
– Certains lanceurs devront être certifiés pour le vol habité, ce qui n’est pas le cas sans lourde modification pour Ariane 6.
Point d’implantation : 54 km d’altitude sur l’équateur de Vénus
– Une implantation au niveau de l’équateur vénusien permet d’utiliser le mouvement de convection atmosphérique pour ramener vers la base les charges utiles ayant dérivé au nord ou au sud.
– À cette altitude, la pression est de 0,638 atm (l’équivalent de 3500 m d’altitude sur Terre), cela est vivable (ville de La Paz) sans avoir à pressuriser l’habitat. Cependant, vu qu’une grande partie de l’équipage ne viendra probablement pas de régions de haute montagne, il serait intéressant de passer la proportion d’O2 de 21% comme sur Terre à 33% pour conserver la même pression partielle d’oxygène qu’au niveau de la mer.
– La température de 36,6°C est vivable quoique peu confortable, mais une faible isolation et une climatisation permettent d’atteindre des valeurs acceptables.
– La présence de nuages d’acide sulfurique permet de récupérer de grandes quantités d’eau. Seule ou combinée au CO2 atmosphérique, elle permet de produire des ergols in situ. Par contre, l’intégralité des surfaces extérieures de la base doit être recouverte de PTFE (plus connu sous le nom commercial Téflon®).
– Avec des nuages lacunaires au-dessus et la proximité du soleil, l’énergie solaire reçue directement par la base est importante (de l’ordre de 1750 W/m²). De plus, les brouillards épais situés en dessous renvoient une importante quantité de rayonnement et permettent d’avoir un éclairage omnidirectionnel.
– Même si l’air est une barrière antiradiation moins efficace qu’un élément solide ou liquide, les 100 km de CO2 situés au-dessus de la base (et surtout les derniers km plus denses) protègent l’équipage des rayonnement solaires et cosmiques sans besoin de blindage supplémentaire ou d’un magnétisme planétaire. Ce phénomène d’absorbion atmosphérique a pour conséquence, sur Terre, un suivi plus particulier des doses de radiations subies par les équipages d’avions de ligne qui évoluent à 10 km au-dessus du reste de la population.
– Avec un vent moyen de 86,6 m/s, la base fait un tour complet de la planète en 5,04 jours terrestres, limitant ainsi la période d’obscurité à 60 h.
– Le fait que la base tourne autour de la planète permet d’atteindre rapidement une grande variété de terrains. Un système d’exploration autonome sera nécessaire pour atteindre d’autres latitudes.
