Le système logistique complexe Terre-Lune et les coûts élevés nécessitent la création d’un paradigme de fiabilité innovant pour soutenir le déploiement et l’exploitation d’une base habitée lunaire. Cet article propose une méthode d’optimisation collaborative qui établit les bases de ce nouveau paradigme en intégrant la conception fiabilité-redondance, les stocks de pièces détachées et la planification des orbites des engins spatiaux. Nous avons développé un modèle de planification en deux étapes pour guider la construction d’une base habitée lunaire à long terme : la première étape vise à atteindre les objectifs de fiabilité et de disponibilité au coût massique minimal via la configuration redondante des sous-systèmes et la définition d’un stock de référence ; la deuxième étape optimise le type de carburant du véhicule spatial, la masse du propulseur et l’orbite de transfert afin de minimiser la masse totale au lancement incluant le module habitable et les pièces de rechange de la première étape. Ce modèle intègre de manière novatrice la demande aléatoire en pièces détachées, les longs intervalles d’approvisionnement et les contraintes sur les orbites de transfert, constituant la première étude à réaliser une optimisation conjointe du design redondant, de la stratégie des pièces détachées, de l’étagement des fusées et des trajectoires de vol. Le modèle d’allocation « redondance-pièces-orbite » validé dans un réseau noeuds Terre-Lune (9 nœuds et 23 changements de vitesse) montre une forte interaction entre la masse de lancement, le cycle d’approvisionnement des stocks, l’orbite de transfert, les incréments de vitesse et l’impulsion spécifique. Cette recherche intègre pour la première fois la théorie de la logistique spatiale dans la planification de maintenance fiabiliste, ouvrant de nouvelles perspectives pour le déploiement de bases habitées spatiales économiques et fiables.

Répartition fiabilité-redondance;Pièces détachées;Logistique spatiale;Étage fusée;Systèmes de soutien de vie