Lune

Lune : rouler pour explorer

Publié le 26 novembre 2024

Pour explorer au mieux la Lune, les agences spatiales chinoise et américaine comptent s’appuyer sur des véhicules électriques, versions modernisées du Lunar Roving Vehicle (LRV) d’Apollo.

Lorsqu’il s’agit d’explorer, la mobilité est un enjeu essentiel. Les missions spatiales ont en effet largement démontré l’avantage qu’il y a à pouvoir s’éloigner du lieu d’atterrissage. Une leçon qui sera appliquée par le programme lunaire habité Artemis et son homologue chinois.

Audio : écoutez la rubrique Toulouse Capitale des Étoiles sur les rovers lunaires (2:41 mn)

La Chine roulera sur la Lune

Le 28 septembre dernier, la CMSA (China Manned Space Agency) en charge des vols habités présentait pour la première fois en public le scaphandre conçu pour les futures missions lunaires de la Chine. Et à peine moins d’un mois plus tard, des vidéos (voir ci-contre) apparaissaient sur les réseaux sociaux détaillant encore plus les équipements prévus. Une animation montrait ainsi un rover capable de transporter deux astronautes et piloté par eux, en plus de vues dévoilant le travail sur le module lunaire Lanyue et la nouvelle capsule Mengzhou. La séquence sur le rover confirme plusieurs annonces précédentes selon lesquelles la Chine envisage bien d’utiliser une voiture sur la Lune afin d’étendre la capacité d’exploration de ses marcheurs lunaires.

Gene Cernan, commandant d’Apollo 17 (1972), conduit le LRV (Lunar Roving Vehicle) alors que son collègue Harrison Schmitt le photographie. Les deux hommes rouleront un peu plus de 35 kilomètres avec cette voiture électrique, s’éloignant jusqu’à 7,6 km du Module Lunaire (le record du programme).
© NASA

LRV : la première voiture électrique lunaire

Le concept de véhicule motorisé lunaire n’est pas nouveau. En ce qui concerne les vols habités sur notre satellite naturel, les missions Apollo 15, 16 et 17 en avaient démontré l’utilité avec le Lunar Roving Vehicle (LRV), un engin biplace doté de quatre roues motrices électriques (alimentées par une batterie non-rechargeable).

L’avantage de rouler

La nécessité de s’éloigner du lieu d’arrivée s’explique aisément. Le lieu d’atterrissage est choisi afin d’offrir la sécurité maximale, à savoir un terrain plat dénué d’obstacles. Or, les scientifiques, et notamment les géologues, trouvent bien plus intéressants les rochers, les reliefs marqués, failles ou crevasses, véritables cauchemars des ingénieurs. La possibilité de quitter de la zone d’atterrissage pour rejoindre les sites scientifiquement pertinents permet alors de concilier les deux exigences*. Le LRV avec lequel les astronautes s’éloignèrent jusqu’à un peu plus de 7 km du Module Lunaire (Apollo 17) démontra l’utilité de la formule.

Côté robotique, les astromobiles Lunokhod 1 et 2 de l’Union Soviétique firent de même dans les années 1970 avec respectivement 10,5 et 39 km parcourus sur la surface sélène. Plus tard, la Chine amena sur la Lune les rovers Yutu et Yutu 2 lors des missions Chang’ 3 et 4. Même succès du principe sur Mars, toujours en robotique, avec les rovers américains (dont récemment Curiosity et Perseverance) puis le chinois Zhurong visibles avec Les Rovers Entrent en Scène à la Cité de l’espace.

(*) La sonde martienne américaine InSight dotée du sismomètre français SEIS était une sorte d’exception : son terrain d’atterrissage plat caractérisé par peu de roches de taille importante convenait parfaitement à la dépose à la surface de l’instrument et à son fonctionnement.

Du biplace au Camping-car

Sans surprise, la Chine ne sera pas la seule à utiliser une voiture électrique sur la Lune. Dans le cadre du programme Artemis, la NASA a initié une sélection dans sa logique de contrats avec le privé.

Un marché de 4,6 milliards de dollars

En avril, elle annonça avoir retenu les propositions des entreprises Intuitive Machines (également constructeur de l’atterrisseur lunaire Odysseus), Lunar Outpost et Venturi Astrolab. Cette dernière est une filiale américaine de la société monégasque Venturi qui a pour l’occasion mis au point un concept de roue révolutionnaire adaptée aux conditions de notre voisine céleste.
L’agence américaine a établi une liste d’obligations (véhicule pour deux personnes, conduite autonome et/ou assistée, démonstration en automatique préalable sur la Lune, etc.) et compte pour le moment ne sélectionner qu’un seul prestataire tout en estimant que le marché potentiel pour ce qu’elle appelle un LTV (Lunar Terrain Vehicle) va jusqu’à 4,6 milliards de dollars.

Les 3 types de LTV (Lunar Terrain Vehicle) retenus par la NASA à ce jour. En haut, le FLEX de Venturi Astrolab (test d’un prototype sur Terre). En bas : illustrations du Moon Racer d’Intuitive Machines (gauche) et du Lunar Dawn de Lunar Outpost (droite).
© Venturi Astrolab / Intuitive Machines / Lunar Outpost

Le Lunar Cruiser de la JAXA et Toyota (illustration en haut) est un habitat lunaire mobile, complémentaire des LTV. La NASA a signalé le 19 novembre avoir l’intention de confier à SpaceX (avec son Starship) et Blue Origin (atterrisseur Blue Moon) des prestations de vols cargo en automatique vers la Lune. Les deux illustrations choisies (en bas) montrent la livraison de rovers ou d’habitats mobiles.
© JAXA/Toyota et NASA

Le Lunar Cruiser toujours en course

Ces véhicules pourraient donner l’impression d’être redondants face au Lunar Cruiser japonais. Ce véritable camping-car lunaire de la JAXA, en collaboration avec Toyota, s’impose comme une contribution majeure du Japon au programme Artemis. Il s’agit toutefois plus d’un habitat mobile à l’intérieur duquel les astronautes seront sans scaphandre. Le concept est différent du LTV que veut également la NASA et qui est un engin biplace sur lequel les marcheurs lunaires gardent leur scaphandre. Un LTV est donc consacré à une mobilité plus limitée en terme d’éloignement, mais plus immédiate et flexible. La Chine travaille aussi sur un habitat mobile similaire au Lunar Cruiser.

Un scooter sur la Lune ?

Le futur de l’exploration lunaire habitée pourrait ainsi voir différents types de véhicules pilotés par des astronautes (ou autonomes) sillonner les paysages sélènes pour remplir différents rôles logistiques.

Les agences se tourneront-elles vers d’autres engins que les véhicules biplaces ou les rovers pressurisés ? Qui sait.. Après tout, lors d’Apollo, la solution du scooter électrique fut même étudiée, mais abandonnée !

Pour se déplacer sur la Lune, la NASA a étudié pour Apollo un concept de scooter électrique, ici évalué à bord d’un avion qui recrée la pesanteur réduite lors d’un vol parabolique. Le scooter fut abandonné au profit du LRV.
© NASA