Avant d’espérer envoyer ses roues sur la Lune, Michelin les teste dans les volcans d’Auvergne. A Lemptégy, près de Clermont-Ferrand, les pentes du volcan ont servi de sol lunaire de substitution pour tester le prototype de roue lunaire avant de l’envoyer à la NASA.
Michelin teste son prototype de roue lunaire sur les volcans d’Auvergne. L’entreprise basée à Clermont-Ferrand a créé cette roue suite à l’appel d’offre du projet Artemis de la NASA. « La Nasa veut explorer le pôle Sud de la lune, là où aucun humain ne s'est encore jamais rendu », indique le groupe dans un communiqué. Aucun humain mais, peut-être, bientôt, des roues made in Clermont-Ferrand et testées sur les pentes des volcans du Massif Central. Si elles sont utilisées lors de cette mission, ces roues pourraient permettre de grandes avancées, car le programme a pour but « d’acquérir de nombreuses données scientifiques et notamment de rechercher de l’eau sous forme de glace » sur la lune.
Une roche volcanique très "abrasive"
Au cœur du développement, les volcans d’Auvergne se substituent à la lune. « Les volcans d’Auvergne peuvent se révéler similaires au sol lunaire par certains aspects. Aussi, une équipe de Michelin utilise fréquemment ce terrain volcanique pour y réaliser des essais, riche d’enseignement grâce aux similitudes du sol », indique le communiqué. Selon Cyrille Roget, directeur de la communication scientifique et innovation, cette similarité tient à la « nature abrasive » de la roche volcanique. « Elle n’a pas la même consistance, même si, quand elle est petite, le sol est souple et a assez peu de portance à certains moments ». Ce qui intéresse les équipes est surtout « le coté abrasive roche volcanique, très coupante, comme le régolithe du sol lunaire qui va abimer énormément les matériaux. »
Au pôle Sud lunaire le sable a été très peu érodé, ce qui veut dire qu’il peut être très agressif, saillant, pour les surfaces qui peuvent le fouler. « Pour assurer des déplacements sereins pendant 10 000 km et 10 ans à un tel véhicule, mais aussi des performances tout terrain (il s’agit de progresser dans un environnement fait de sable, de pierres et cratères) les roues devront non seulement être composées de matériaux particulièrement résistants, mais aussi capables de conserver leurs propriétés quelles que soient les conditions extérieures. »
Des conditions proches de la lune
Effectués au volcan de Lemptégy, ces tests permettent d’évaluer la réponse du rover lunaire dans des conditions proches de la lune. « Plusieurs types de tests ont été menés. On a soumis les matériaux, en laboratoire, à des conditions extrêmement froides en les plongeant dans de l’azote liquide. Des tests sur du sable ont permis de se rapprocher de la consistance du sol lunaire où on va s’enfoncer plus facilement que sur le sol des volcans… On ne peut pas tout faire en même temps, alors on réalise des tests qui représentent chacun une contrainte », explique Cyrille Roget. La température extérieure pourra descendre à près de - 250°C. Dans d’autres endroits, elle pourra en revanche atteindre +100°C, une amplitude thermique qui est inconnue sur terre. Les matériaux devront s’adapter.
Les sélections dans moins d'un an
Les tests au cœur des volcans sont bientôt terminés. D’ici deux semaines, le prototype du rover lunaire et ses roues vont partir au Etats-Unis, dans le centre de test de la NASA. « Il reste moins d’un an pour rédiger le rapport final de ce qui aura été observé sur les roues lunaires. Nous avons jusqu’au mois d’avril l’année prochaine. Le rapport sera remis à la NASA qui désignera l’équipe finale choisie pour concevoir le rover fin mai. » Il sera également testé sur la lune lors d’une première phase sans astronaute à bord, avant de remplir sa mission. Face à eux, de sérieux concurrents, notamment Goodyear et Venturi, cherchent eux aussi à concevoir la roue parfaite pour le projet Artémis.
De nombreuses contraintes
Si autant de tests sont nécessaires, c’est parce que Michelin fait face à de nombreuses contraintes, que le groupe détaille dans son communiqué. « Le véhicule lunaire devra rester sur place une décennie, transporter deux astronautes, permettre d'explorer des zones lointaines et effectuer des prélèvements. Entre deux aller-retours des astronautes, ce « rover » lunaire devra se rendre seul aux différents points d’atterrissage et fonctionnera en autonomie. ».
Défier la gravité
Ce pneu très spécial devra donc répondre aux conditions extrêmes d’un déplacement sur la lune : « avec une gravité six fois inférieure à celle de la terre, la lune présente des facteurs d’adhérence tout à fait particuliers, quels que soient les dimensions ou le poids du véhicule lunaire. Alors qu’il est déjà difficile de gravir des versants sablonneux sur terre, c’est encore plus complexe sur la lune. Sur place, il faudra gravir des pentes pouvant aller jusqu’à 20 degrés avec un sol très meuble car non tassé, vierge de tout passage. Pour augmenter l’adhérence, la roue lunaire va devoir générer une partie plate de sa bande de roulement afin d’obtenir une surface d’aire de contact la plus importante possible. »
Trouver des matériaux résistants
L’absence d’atmosphère sera également un challenge : « Sur la lune, les différents objets se trouvant à sa surface ne sont pas protégés par l’atmosphère terrestre. Le niveau des UV y est beaucoup plus important, et le vieillissement des matériaux est nettement plus rapide. Il faut que les roues, en contact permanent avec le sol, subissant les agressions du soleil et des UV, résistent aux rayonnements électromagnétiques et à ces radiations. Ces phénomènes peuvent avoir un impact sur le niveau de performances du véhicule et de ses roues. Il convient de l’anticiper au travers d’un travail poussé sur les matériaux, leur résistance à un environnement, voire à leur tribologie (science des frottements entre les surfaces). »
Economiser l'énergie
Michelin précise également que le rover « évoluera la majorité du temps à l’ombre et n’aura donc pas la possibilité de recharger ses batteries fréquemment via ses panneaux solaires. Ainsi, les matériaux et le design mis au point par Michelin doivent permettre une consommation d’énergie la plus faible possible pour préserver l’autonomie du véhicule ».
