Véhicules extraterrestres : l’avenir de la mobilité ne se limite pas à notre planète

Curiosity est un authentique rover tout terrain, capable de franchir les obstacles jusqu’à 65 cm de haut

Le MSL Curiosity est un rover doté de six roues et de tous les instruments nécessaires pour se déplacer avec aisance à la surface de Mars. Pesant 899 kilos et mesurant 3 mètres de long et 2,8 mètres de haut, il ressemble peu à ce qu’on a l’habitude de voir sur Terre, même s’il n’ambitionne pas non plus de remplir le rôle des véhicules traditionnels.

Curiosity est un authentique rover tout terrain, capable de franchir les obstacles jusqu’à 65 cm de haut sans aucun problème. Chacune de ses roues possède un moteur électrique indépendant, alimenté électriquement par deux batteries d’une capacité de 42 Ah chacune. Leur propre alimentation est, à son tour, assurée par un générateur thermoélectrique à radioisotope multi-mission (MMRTG, en anglais) qui génère de l’électricité à partir de la chaleur provenant de la désintégration des presque 5 kg de dioxyde de plutonium qu’il contient. Au total, le module MMRTG est capable de générer une chaleur de 2 700 Wh par jour et une puissance de 123 W, avec une tension de 28 Vcc.

Grâce à la technologie actuelle, l’homme pourrait fouler le sol de la planète rouge d’ici seulement 20 ans

Même si cela peut sembler quelque peu utopique, il se pourrait que l’installation de colonies humaines sur la Lune et sur Mars ne soit pas si éloignée qu’on le croit. Dans tous les cas, le prix à payer pourrait être très élevé d’un point de vue économique et humain : un aller simple vers Mars pourrait entraîner une économie d’environ 80 % par rapport à un aller-retour.

Le physicien Paul Davies explique à la revue Wired que grâce à la technologie actuelle, l’homme pourrait fouler le sol de la planète rouge d’ici seulement 20 ans, et qu’il serait possible d’y établir une colonie permanente 10 ans plus tard. Avec ces données, il est légitime de se demander comment l’homme pourrait se déplacer sur le sol martien, et comment la mobilité des gens sur Mars ou sur la Lune pourrait être comparable et se différencier de la mobilité sur Terre.

Le combustible nucléaire sur les véhicules traditionnels : une mauvaise idée

S’il est possible que le combustible à base de plutonium soit une bonne idée pour les rovers martiens, il n’en est pas forcément de même pour les véhicules conventionnels.

Le Ford Nucleon fut l’un des projets les plus ambitieux de l’ère nucléaire, époque à laquelle il était, selon Einstein, plus facile de briser un atome qu’un préjugé. Pour autant, ce prototype resta à jamais à l’état d’une simple maquette.

Le réacteur nucléaire était situé à l’arrière du véhicule, et l’hypothétique fission atomique qui aurait dû produire de la vapeur aurait permis d’actionner deux turbines : une destinée au système de traction arrière, qui aurait piloté les mouvements directement via la transmission, et une autre couplée à un générateur électrique servant à alimenter la batterie et le reste des équipements de la voiture.

Avec une autonomie estimée à 8 000 kilomètres, il aurait suffi de passer à une station pour pouvoir recharger le combustible épuisé, un peu comme nous le faisons aujourd’hui pour refaire le plein.

Malgré ses incroyables prestations, la construction d’une voiture nucléaire outrepassait la technologie actuelle

Pour des raisons évidentes, la construction d’une telle voiture outrepassait la technologie actuelle, et encore plus des années 50, date à laquelle le prototype de ce modèle a été développé. Un accident aurait été fatal à tout être humain dans un rayon d’un kilomètre, et la dispersion des réacteurs nucléaires à usage domestique aurait pu donner lieu à des catastrophes de dimension inimaginable.

Cadillac présenta en 2009 le Cadillac World Thorium Fuell Concept, un prototype qui, en théorie, fonctionnerait à base de thorium, un matériau radioactif moins dangereux que les habituels plutonium et uranium, mais qui, dans la pratique, se révèle aussi chimérique que le Ford Nucleon.

L’invention sans précédent : le Rover lunaire

On ne peut pas revenir sur ces dernières années sans évoquer les rovers lunaires utilisés au cours des trois dernières missions du programme Apollo. Ces véhicules étaient conçus pour transporter deux astronautes, leur matériel et les échantillons lunaires nécessaires, afin qu’ils puissent s’éloigner au plus loin de la zone d’atterrissage de leur module lunaire pour ramasser des matériaux géologiques et mener à bien la collecte de données.

Comme sur les véhicules traditionnels, le siège du conducteur se trouvait sur la gauche. Le poids total du véhicule à vide était de 210 kg terrestres (soit environ 35 kg lunaires), avec une capacité de charge de 590 kg. Ses dimensions : 3 mètres de long, 2,3 mètres de large et 1,1 mètres de haut.

Eugene Cernan remporta le record de vitesse à la surface de la Lune avec 18,9 km/h sur un rover de la mission Apollo 17

Le rover était conçu pour des vitesses avoisinant 13 km/h, ce qui n’empêcha pas l’astronaute Eugene Cernan d’atteindre 18,9 km/h lors de la mission Apollo 17, établissant un nouveau record de vitesse pour un véhicule roulant à la surface de la Lune.
Le système de propulsion comprenait quatre moteurs électriques indépendants, chacun étant situé dans l’une des roues, capables de délivrer 0,25 CV à 10 000 tpm, par l’intermédiaire d’un système d’engrenage harmonique, avec un rapport de transmission de 80:1 et un système de freinage mécanique.

L’alimentation électrique des moteurs était assurée par des batteries à partir d’électrodes d’argent et de zinc dissolvant l’hydroxyde de potassium, et affichait une tension de 36 volts, une capacité de 121 Ah et une autonomie de 92 kilomètres.

Les trois rovers qui partirent sur la Lune totalisèrent à peine 90 kilomètres, mettant presque quatre heure et demi pour parcourir 20,12 kilomètres, le trajet le plus long parcouru.

Les pneumatiques métalliques en remplacement du caoutchouc traditionnel

Une des curiosités des véhicules extraterrestres réside dans leurs pneumatiques. Les pneus des rovers lunaires étaient fabriqués par General Motors, et reposaient sur une gente en aluminium et un maillage en zinc de 81 centimètres de diamètre et 23 centimètres de large, tapissée de chevrons en titane sur la moitié de sa superficie pour améliorer la traction.

Et il se trouve que les pneus traditionnels en caoutchouc gonflés d’air que nous utilisons habituellement aujourd’hui seraient inutilisables sur d’autres planètes et satellites : les propriétés du caoutchouc varient avec les températures extrêmes, et celui-ci se détériore grandement au contact de rayonnements solaires directs (sur la Terre, l’atmosphère se charge de nous protéger de ces rayonnements), ce qui engendre de nombreux problèmes de fiabilité et de crevaison.

Les propriétés du caoutchouc varient avec les températures extrêmes, ce qui le rend inutilisable sur d’autres planètes

Une version plus avancée de ces pneus a été développée en 2009 par Goodyear, en collaboration avec l’Agence Spatiale Nord-Américaine. Présentant les mêmes caractéristiques que les pneumatiques des rovers de la mission Apollo, le pneu s’est démontré durable et efficace. Il se composait ici d’un maillage de plus de 800 ressorts qui lui permettait de s’adapter aux particularités du sol et de récupérer rapidement les rapports de grandeur originaux.

Quand devrons-nous faire face à ces défis ?

Bien qu’il soit déjà techniquement possible, comme précédemment évoqué, d’envoyer des missions spatiales et d’établir des colonies humaines sur d’autres planètes du système solaire, comme la Lune et Mars, il semble que les différentes agences spatiales ne s’orientent pas dans cette direction. Il est vrai que le coût économique et le sacrifice humain rendent les choses compliquées, sans compter qu’un pourcentage important de la population se refuse à accepter le premier pas de l’homme sur la Lune le 16 juillet 1969.

Pour autant, il semble qu’il faille encore patienter des centaines d’années avant que les grands constructeurs automobiles ne se fassent concurrence pour asseoir leur leadership dans la mobilité interplanétaire, même si les concepts présentés à l’occasion de certains salons automobiles donnent l’impression de s’adresser directement à ce marché.

Jorge Rey, rédacteur sur le blog www.tecmovia.com

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