Starship et ses ergols

[Benoboui]

Bonjour les amis,
En espérant ne pas créer de doublon ou poser une question qui aurait déjà été abordée dans un autre post, je venais vous faire part de ma seule interrogation sur Starship.
Quand on voit la difficulté, le danger,... de liquéfier des gaz je me demandais comment Starship (le vaisseau) pourra conserver ces deux ergols (oxygène et méthane) pendant des semaines voire des mois pour son voyage vers Mars?
Une demi surface sera exposée au Soleil, l'autre sera à une température extérieure de -150°C environ qui est supérieure à la température de cryogénisation des deux ergols.
Même si on isole bien le vaisseau, comment conserver ces deux gaz jusque la Lune ou Mars?
Starship est resté environ une heure dans l'espace lors du vol n°6, les réservoirs semblaient plein au décollage donc comment ont-ils maintenu les gaz sous forme liquide même s'ils en ont brûlé pas mal?
-----

[GBo]

Je ne suis pas spécialiste des fusées et encore moins des ergols mais je ne comprends pas la question. C'est la pression qui maintient les gaz sous forme liquide, comme la bonne vieille bouteille Butagaz (à pression moindre on est d'accord), il n'y a pas besoin de système de maintien "actif".

[GBo]

A noter que le tableau précédent est issu de:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Starship_(fus%C3%A9e)

Je réalise maintenant que tu parlais du Starship "vaisseau" et non du Starship "lanceur" (bonjour les noms chez SpaceX, source de confusions...) mais le fond de mon commentaire est inchangé.

cdlt,
GBo

[Benoboui]

Helloo GBO,
Je pense que les pressions reprises dans ton tableau sont celles dans la chambre de combustion et pas dans les réservoirs.
Lors du remplissage de la fusée on laisse échapper les ergols liquides passés en phase gazeuse dans l'atmosphère pour remplir au maximum les réservoirs.
Je n'ose même pas calculer la cocotte minute qui contiendrait un gaz liquéfié à température ambiante mais je vais investiguer.
Regarde les méthaniers, le gaz naturel est refroidi en permanence pour le maintenir en l'état liquide, d'où ma question.
Apollo utilisait des ergols hypergoliques (liquides) dans l'espace et pas de l'hydrogène et de l'oxygène liquide, d'où l'autre partie de ma question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gwinver]

Bonsoir.

Il y a quelques explications sur Wikipédia:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Starsh...on%20autogène.

Les ergols (méthane et oxygène liquide) sont sous-refroidis de manière à accroître leur densité (technique mise en œuvre sur les Falcon 9) et les réservoirs utilisent un système de pressurisation autogène.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Pressu...0les%20fusées.

[SK69202]

Regarde les méthaniers, le gaz naturel est refroidi en permanence pour le maintenir en l'état liquide, d'où ma question.

Non, le gaz n'est pas refroidit à bord des navires, ils est chargé liquide et froid et ensuite il ne fait que se réchauffer.
Les cuves sont très fortement isolées, de l'ordre de 1 m d'isolant très performant, mais il y a des pertes, on ne peut pas laisser la pression monter. Le gaz qui s'évapore est récupéré et sert à la propulsion ou à la génération électrique.

Dans les fusées, on isole et on utilise l'effet bouteille thermos. On charge au dernier moment et dans l'espace, il n'y a plus la convection et la conduction. Reste le rayonnement, on sait qu'Apollo brassait les cuves pour homogénéiser la température des réservoirs d'hydrogène et d'oxygène (accident Apollo 13) pour le méthane et l'oxygène ce sera sans doute pareil, seul la durée devenant bien plus longue nécessite une réflexion sur l'évolution thermique des ergols.
Le moteur principal du module Apollo utilisait l'hydrogène et l'oxygène liquide il devait rester utilisable jusqu'au freinage final avant la séparation et la rentrée de la capsule.

[GBo]

Helloo GBO,
Je pense que les pressions reprises dans ton tableau sont celles dans la chambre de combustion et pas dans les réservoirs. [...]

Oui en effet, sorry pour la confuse.

[GBo]

J'ai appris des choses en lisant cet article (la traduc auto marche bien pour ceux qui ne lisent pas l'anglais):

"How Cryogenic Fuels Are Kept Cold Before And During A Rocket Launch"
https://headedforspace.com/how-cryog...are-kept-cold/

Donc j'ai désormais le niveau pour comprendre la question initiale, et elle est bonne

[Benoboui]

SK69202, OK pour Apollo mais son vol n'était pas trop long et les quantités d'ergols étaient incomparables avec celles de Starship. J'avais vu il y a quelques mois un méthanier qui en effet consommait une partie du méthane regazéifié mais avait aussi un refroidisseur mais c'est assez récent d'après ce que je viens de lire et les isolants sont incomparables aussi et surtout le temps de voyage.
GBo, Merci pour ton lien super intéressant. J'imagine que c'est une des premières questions des ingénieurs de l'espace ou de Starship en l'occurrence et que s'ils se sont lancés dans l'aventure c'est qu'ils savent ce qu'ils font ou feront.
Par contre se ravitailler en vol, ça paraît fou. M'enfin avec ce qu'ils nous ont déjà fait vivre pourquoi pas. Je ne voudrais pas être le pompiste qui doit calculer le nombre de ravitaillements, etc.
Si j'ose résumer, la face opposée au Soleil du Starship sera froide (à condition qu'elle soit toujours opposée au Soleil, l'autre sera isolée ou mieux isolée avec des ailettes de refroidissement ou un système passif ou actif.
Ce que je ne pige pas non plus c'est qu'il faudra plusieurs ravitaillements (on parle de 15-20) mais on ne peut pas remplir les réservoirs plus que leur contenance alors que la quantité nécessaire est de pouvoir atterrir et redécoller de Mars ou de la Lune et de revenir sur Terre et encore ce n'est pas sûr, ce ne seront pas les mêmes véhicules paraît-il.
Peut-être est-ce dû justement au fait qu'il y aura des pertes.
J'ai lu qu'ils allaient fabriquer des boosters plus hauts, peut-être pour amener le Ship en orbite terrestre sans qu'il ne consomme trop lui-même.
En mécanique et en électronique on peut tout imaginer mais aller contre les lois de la physique est autre chose, d'où ma question de départ.
Pures supputations quand on voit ce qu'ils ont déjà fait.

[Benoboui]

Gwinver, Excuse-moi, je n'avais pas vu ta réponse parmi les autres. Merci pour ton lien. J'ai lu ça et tant d'autres choses.
Le plus simple est de se dire qu'on verra bien mais il est bon de rester émerveillé par la nature et ce que certaines têtes pondent.
Même si tout cela ne sert à rien à part de démontrer les capacités de l'humain, ça fait rêver tous ceux qui se posent des questions.
Pour les réponses, on les apprend petit-à-petit.

[Tawahi-Kiwi]

Je n'ose même pas calculer la cocotte minute qui contiendrait un gaz liquéfié à température ambiante mais je vais investiguer.

Les deux gaz sont supercritiques, a partir de la, je pense qu'on suit l'isopycne du gaz considéré (graphiquement, par calcul c'est sans doute tres different) ou l'isopycne de la temperature de depart si le systeme est ferme depuis le debut.

[Benoboui]

J'ai trouvé ceci qui semble ou qui est intéressant.
D'où des pertes et la raison des ravitaillements sûrement.
https://www.reddit.com/r/SpaceXLoung...for_the/?tl=fr