Comparaison des méthodes employées par la NASA et par l'ESA pour l'estimation des coûts de missions martiennes habitées

Charles D.Hunt
NASA MSFC
Huntsville
  Michel O.Van Pelt
ESA-ESTEC
Noordwijk ZH, Pays Bas

Traduction de l'anglais par Etienne Martinache
et Bertrand Spitz

Introduction Mars Direct Décomposition des coûts Règles de base et phylosophie des estimations de coûts
Outils d'estimation des coûts Estimations et comparaisons Résultats de l'évaluation
Analyse des augmentations de coût Conclusions Remerciements et références

RESULTATS GLOBAUX DE L'EVALUATION

Le tableau 2 montre les résultats de l'évaluation de la NASA et de l'ESA des coûts de développement (vol de qualification compris) et de la première mission martienne opérationnelle. Le tableau 3 montre ceux de l'évaluation des coûts du second vol opérationnel, avec un seul vaisseau spatial.

Comparaison avec les évaluations de R. M. Zubrin

Au début des années 1990 R. M. Zubrin avait estimé le coût du développement total de Mars Direct aux alentours de 20 milliards de Dollars, et celui de chaque mission opérationnelle récurrente à environ 2 milliards de Dollars. Dans l'environnement économique actuel, cela représente approximativement 29 milliard de Dollars pour le développement et quelque 3 milliards de Dollars par vol, c'est-à-dire que le coût global du développement et de la première mission serait d'environ 32 milliards de Dollars.

On ne sait pas vraiment si les estimations de R. M. Zubrin comprennent des aléas substantiels pour le projet (30% pour les évaluations de la NASA et de l'ESA), mais avec ou sans aléas, le coût du développement et de la première mission annoncé par R. M. Zubrin se situe quelque part entre l'estimation de l'ESA et celle de la NASA.

Comparaison avec Apollo

Il est intéressant de comparer les estimations de coût de Mars Direct à celles du programme Apollo historique.

Le tableau 4 compare le coût total des deux programmes, en supposant que l'on effectue dix missions Mars Direct sur une période de dix ans (c'est seulement à titre de comparaison, car ce n'est pas explicitement prévu par Mars Direct). Le coût du développement des lanceurs Saturne 1 et Saturne 1B est exclu, de même que le coût du développement de la Navette Spatiale est exclu de l'estimation de Mars Direct. Selon les estimations de R. M. Zubrin, le programme Mars Direct coûterait environ moitié moins que le programme Apollo, pour un nombre de missions similaire. Pour la NASA, les coûts de Mars Direct sont aux alentours de 80% de ceux du programme Apollo, pour l'ESA ce chiffre est plutôt aux environs de 60%.

On peut déduire de ces évaluations qu'une mission martienne habitée basée sur le plan Mars Direct coûterait probablement moins cher que le programme Apollo, pour un même nombre de missions opérationnelles.

Cependant, cette conclusion n'est valable qu'à condition que Mars Direct exige beaucoup moins de nouveaux développements technologiques, d'essais au sol et en vol que le programme Apollo. De plus, le scénario Mars Direct est très dépendant du procédé de production de propergol à partir de l'atmosphère martienne, procédé dont le coût de développement pourrait être beaucoup plus élevé qu'estimé actuellement. La faisabilité du procédé a été démontrée sur Terre, mais l'utiliser sur Mars pour effectuer un remplissage automatique des réservoirs de propergol d'un véhicule de retour sur Terre pourrait se révéler particulièrement ardu.


Tableau 2 : Estimations des coûts de développement et de la première mission opérationnelle
Elément Quantité Estimation ESA
(en k$ 2002)
Estimation NASA
(en k$ 2002)
Lanceur Arès
Véhicule de retour sur Terre
Module d'habitation
Atterrisseur
Eléments sur le sol martien
Développement de l'infrastructure au sol
Gestion maître d'oeuvre
Gestion agence spatiale
Coûts opérationnels
Lancement d'essai de l'équipage
3
1
2
2
1
1



1
11 394 000
3 554 000
2 744 000
1 986 000
2 928 000
1 353 000
1 061 000
1 058 000
217 000
300 000
 
12 808 000
6 554 000
4 290 000
3 804 000
2 095 000
1 355 000
933 000
6 670 000
616 000
300 000
 
Total  
26 595 000  
39 425 000  

Tableau 3 : Estimations des coûts de la seconde mission opérationnelle
Elément Quantité Estimation ESA
(en k$ 2002)
Estimation NASA
(en k$ 2002)
Lanceur Arès
Véhicule de retour sur Terre
Module d'habitation
Atterrisseur
Eléments sur le sol Martien
Gestion maître d'oeuvre
Gestion agence spatiale
Coûts opérationnels
2
1
1
2
1



2 140 000
729 000
659 000
530 000
745 000
166 000
165 000
95 000
 
2 314 000
1 348 000
816 000
466 000
430 000
130 000
927 000
616 000
 
Total  
5 229 000  
7 047 000  

Tableau 4 : Comparaison du coût du programme avec Apollo
Coût total du programme sur 10 ans incluant 10 missions, en Milliard de Dollards US 2002
Programme Apollo
sans le développement des fusées Saturn 1 et 1B
120  
Mars Direct Zubrin 55 Sans provision pour aléas
Mars Direct NASA 98  
Mars Direct ESA 74  

Tableau 5 : Comparaison du coût des éléments de Mars Direct avec Apollo
  Développement
(en k$ 2002)
Coût récurrent
(en k$ 2002)
Lanceur Saturn V
sans le développement des fusées Saturn 1 et 1B
42 000 2 400
Dont opérations pré-vol   163
Lanceur ARES de Mars Direct NASA 10 500 1 200
Dont opérations pré-vol   95
Lanceur ARES de Mars Direct ESA 9 300 1 100
Dont opérations pré-vol   213
 
Apollo : Module de commande et de service 15 000 400
Mars Direct : ERV NASA 1 440 340
Mars Direct : ERV ESA 1 240 300
Mars Direct : Module d'habitation NASA 3 470 820
Mars Direct : Module d'habitation ESA 2 100 860
 
Apollo : Module lunaire 7 500 130
Mars Direct : Module d'atterrissage NASA 3 570 230
Mars Direct : Module d'atterrissage ESA 1 720 260
 
Apollo : Astromobile lunaire 170 ?
Mars Direct : Astromobile ouvert NASA 180 28
Mars Direct : Astromobile ouvert ESA 270 65
 
Apollo : Expériences scientifiques 180 130
Mars Direct : Equipements scientifiques NASA 12 5
Mars Direct : Equipements scientifiques ESA 320 110

Ces chiffres ne figurent ici qu'à titre de résultats comparatifs de méthodes de chiffrage. Que ces estimations de coûts soient ou non réalistes dépend de la crédibilité du programme Mars Direct d'un point de vue technique et en termes de sécurité de la mission et de réalisme du calendrier du programme. L'étude de ces aspects ne figurait pas dans le cadre de cet article.


Estimations et comparaisons Analyse des augmentations
de coût

Page d'accueil

LE>
Page d'accueil