« Quand aura lieu l'alunissage habité ? Je le répète, ne vous précipitez pas. Il faut manger une bouchée à la fois, avancer pas à pas.
Le système de support de vie habité de notre module de remontée n'a pas été complètement figé, et ce serait irresponsable vis-à-vis de la vie des astronautes et des attentes ardentes du peuple que de ne consacrer que quatre ou cinq mois au développement. Certains jeunes camarades pensent toujours tout réaliser en une seule étape, ce qui est inacceptable dans l'aérospatiale.
L'alunissage habité est un projet massif... »
Le vieux académicien de l'aérospatiale She, en projetant des gouttes de salive, expliqua aux chercheurs présents à la réunion élargie pourquoi ils avaient choisi la quatrième fusée pour l'alunissage, tandis que Lin Ju, la tête penchée, discutait avec le concepteur en chef Wu Wenren, profondément impliqué dans la conception de la fusée CZ-10 et du vaisseau Dawn.
« Chef Wu, notre Dawn III ne va pas vraiment être chargé avec seulement la moitié du carburant, n'est-ce pas ? »
Wu Wenren : « Cela n'arrivera pas, le carburant sera chargé à pleine capacité, mais nous ne réaliserons pas de véritable alunissage habité. »
« Et si les astronautes veulent le faire ? »
Wu Wenren : « Ce sera verrouillé à distance, ils ne pourront pas le faire... »
Lin Ju : « ... »
D'accord, le concepteur en chef lui-même a admis qu'on ne pouvait pas espérer un alunissage habité cette année.
Wu Wenren était toujours plutôt taciturne. Après avoir répondu à la question de Lin Ju, il tourna la tête en silence. À ce moment, l'académicien She avait calmé l'esprit aventureux des jeunes camarades et commença à discuter du plan de construction de la base/station de recherche scientifique lunaire.
La station de recherche scientifique lunaire du cratère d'impact Kuom, également connue sous le nom de base Palais Froid n°1, fut proposée début 2016, devant être construite conjointement par la Chine, la Russie, la France et l'Italie. Cependant, désormais, tout le monde ne discute tacitement que des parties qu'il construira indépendamment.
L'académicien She : « ... Le cœur de la station de recherche scientifique est avant tout le module de vie. Il y a actuellement deux propositions : l'une consiste à établir une zone de vie composée d'un ou plusieurs modules de vie uniques de 10 à 20 tonnes, capables de fournir au moins 15 mètres cubes d'espace ; l'autre est la base lunaire mobile que nous envisageons, pesant environ 15 tonnes, toutes deux capables de soutenir la vie de trois personnes, ce qui, en termes simples, revient à un petit camping-car sur la Lune.
Je vois que les camarades penchent davantage vers une base fixe, mais il y a aussi deux propositions pour les bases fixes : déploiement direct et creusage de grottes pour l'installation...
... »
Lorsque Dawn 2 (désormais officiellement appelé le premier vol de la CZ-10 en tant que mission Dawn I) renvoya des images claires depuis seulement 15 kilomètres au-dessus de la surface lunaire, l'administration aérospatiale se sentit très proche de la Lune, et la construction de la base/station de recherche scientifique lunaire entra naturellement dans la phase de planification concrète.
La découverte significative au cratère d'impact Kuom ne fit qu'accroître cette urgence.
Le comité de développement aérospatial collecte maintenant les propositions de divers instituts et entreprises privées, leur demandant de baser leurs conceptions sur des fusées en service ou à l'étude, ce qui inclut naturellement Xinyuan.
La compagnie Xinyuan a soumis relativement peu d'éléments dans sa proposition car tout repose sur la capacité d'emport de la New Yuan-2B. Descendre de l'orbite lunaire vers la surface consomme 70 à 80 % du carburant, et Xie Liaofu estime que le poids maximum que la New Yuan-2A et son atterrisseur compatible peuvent déposer sur la surface lunaire est de 6 tonnes.
Par conséquent, lors de l'appel à propositions, il a directement soumis une série de conceptions pour l'extraction jusqu'au stockage d'hydrogène et d'oxygène liquides, ne montrant aucun intérêt pour les autres parties.
L'objectif principal de Xinyuan porte maintenant sur la production de carburant de la base non habitée et la construction du système de transfert de carburant orbital, car c'est la seule façon de réaliser un transport Terre-Lune / surface lunaire à grande échelle et à faible coût.
Par exemple, dans le plan formulé par Xie Liaofu, placer quatre dispositifs de production d'hydrogène et d'oxygène liquides de 6 tonnes permettrait de produire environ 43 kilogrammes d'hydrogène liquide par jour, obtenant ainsi 4,3 tonnes d'hydrogène liquide en 100 jours.
En ajoutant l'oxygène liquide produit simultanément, on obtient 38,83 tonnes de carburant hydrogène/oxygène liquide. L'emploi de la technologie de stockage à évaporation nulle pour préserver 36 tonnes sur 100 jours ne devrait pas poser de problème.
En supposant la création d'un MTV (Moon Travel Vehicle) spécial d'un poids à vide inférieur à 4,5 tonnes, chaque ravitaillement de 36 tonnes de carburant porterait le poids au décollage à environ 40 tonnes.
Le décollage de la surface lunaire pour s'amarrer à la station orbitale lunaire consomme environ 13 tonnes de carburant, après quoi le carburant restant dans les réservoirs est transféré vers la station orbitale lunaire pour y être stocké, laissant 8 à 9 tonnes de carburant pour le retour vers la surface lunaire.
Chaque mission de « ravitaillement » livre environ 14 tonnes de carburant à la station orbitale lunaire, de quoi remplir complètement un réservoir d'un vaisseau H2N.
Pour une mission de ravitaillement, en accumulant du carburant pendant 100 jours et en incluant la maintenance, il ne serait pas problématique de transporter plus de 40 tonnes de carburant vers l'orbite lunaire trois fois par an.
S'il s'agit d'atterrisseurs lunaires utilisés pour l'alunissage, on développe un MTV habité, avec un poids à vide de 4,5 tonnes laissant une charge utile de 2,5 tonnes pour le personnel et l'équipement lors de la descente. Un aller-retour décollage-atterrissage consommerait environ 23 tonnes de carburant, ce qui nécessiterait près de 60 jours d'accumulation.
En d'autres termes, seulement quatre dispositifs de production de carburant peuvent assurer la production de carburant depuis la surface lunaire, ce qui peut fournir du carburant pour six atterrisseurs réutilisables chaque année.
Si l'on souhaite maintenir un alunissage par an en utilisant des atterrisseurs réutilisables depuis l'orbite lunaire et du carburant lunaire, 250 jours de fonctionnement d'un seul dispositif suffiraient, la production des 100 jours restants en hydrogène et oxygène liquides étant utilisée par la station de recherche scientifique.
L'ensemble du système nécessite au minimum un excavateur/transporteur de glace, une machine de concassage/production d'eau pure de glace, une machine de préparation d'hydrogène et d'oxygène par électrolyse, cinq équipements de compression, un module de stockage capable de gérer 50 tonnes, et trois voitures nucléaires universelles d'une capacité de production de 40 kW chacune.
Pour établir un système de base d'extraction-stockage de carburant, au moins huit missions de lancement New Yuan-2B (configuration à trois étages) sont nécessaires, les seuls coûts de lancement des fusées étant cotés à 3,5 milliards de yuans.
Le prix coté des équipements par Xinyuan démarre à un forfait de 4,5 milliards de yuans pour 8 unités incluant l'atterrisseur. Le coût total de construction de Xinyuan démarre à un minimum de 8 milliards de yuans, les coûts de fabrication représentant 20 % et le coût global couvrant environ 30 %, laissant encore un profit considérable.
Bien que le démarrage de l'ensemble du plan à un prix élevé de 8,5 milliards de yuans (équivalent à 78 % des coûts de construction des deux premières phases de la station spatiale Tiangong dans cette dimension, et au budget total de la station spatiale Tiangong de la ligne temporelle originale), les perspectives qu'il offre sont assez prometteuses. L'argent à dépenser, un peu plus de 8 milliards de yuans, n'est pas trop exorbitant.
Ainsi, lorsque l'académicien She présenta la proposition de production de carburant sur la surface lunaire non habitée de Xie Liaofu, les chercheurs présents y réfléchirent un moment et la trouvèrent assez raisonnable, estimant que la faisabilité du plan est très élevée sans tenir compte des demandes actuelles, et son extensibilité assez bonne.
Cependant, il y avait aussi de nombreuses autres excellentes propositions. Comme il s'agissait d'une réunion de justification à un stade précoce, toutes sortes d'idées folles et imaginatives pouvaient être apportées pour discussion, car fournir des pistes d'inspiration et de réflexion est également bénéfique.
Lin Ju assista au remue-méninges novateur de tous les secteurs, certains non conventionnels, d'autres purement conceptuels, mais beaucoup pouvaient effectivement faire l'objet de recherches plus approfondies.
Après la réunion, la partie habitat habité restait controversée, mais les travaux préliminaires non habités parvinrent à un consensus de base :
Lancer un laboratoire mobile de surface lunaire à courte distance, pour effectuer des explorations à petite échelle ;
Lancer une imprimante 3D de sol lunaire, pour étudier la construction in situ ;
Lancer une tunnelière pour l'excavation de grottes, afin de fournir une protection contre les micrométéorites et les radiations pour les modules critiques et les quartiers d'habitation ;
Lancer un grand réseau solaire capable de produire plus de 500 kW.