La NASA réinvente une nouvelle fois le pneu martien indestructible

L‘astromobile Curiosity, actuellement sur Mars, est une remarquable réussite, sauf dans un domaine, ses roues sont en train de s’user plus vite que prévu. Pour éviter que cela ne se produise lors de futures missions à astromobile/ rover, le laboratoire de recherche Glenn de la NASA développe un nouveau pneu fait d’un maillage métallique à mémoire de forme beaucoup plus résistant que les modèles précédents et pourrait littéralement ouvrir de nouvelles voies à des astromobiles et autres véhicules d’un autre monde.

La NASA a tendance à constamment réinventer la roue et cela depuis près d’un demi-siècle. Sur Terre, les roues à bandes pneumatiques se sont révélées très efficaces et plutôt durablew, mais la Lune et Mars sont différentes et pas très amicales avec le pneu à carcasse radiale. Et au début, les ingénieurs étaient confrontés au problème de la conception d’une roue pour un endroit où personne ne savait à quoi ressemblait la surface.

L’astromobile russe Lunokhod (Moon Walker en anglais) utilisait 8 jantes rigides à  mailles avec des rayons de bicyclette et des taquets métalliques pour la traction. (NASA)

À partir des années 60, la NASA a inventé toutes sortes de roues, de pneus et de choses qui ont fait ce que fait une roue et un pneu. Il y eu des choses étranges, ressemblant à des vis, pour labourer la poussière lunaire aussi fine que la poudre de talc, des véhicules dotés de grandes chenilles et d’autres dominés par des roues géantes comme un engin de sable et de neige.

Lorsque le premier rover lunaire habité a été lancé lors de la mission Apollo 15 en 1971, il avait de grandes roues faites d’un maillage métallique souple avec des cadres intérieurs souples et des bandes de titane pour gérer le sol lunaire moue. Cette conception a eu tellement de succès que les ingénieurs de Glenn l’ont utilisé comme modèle pour des roues à mailles similaires pour les futurs astromobiles lunaires, de la taille d’une voiture, ce qui a donné le pneu Spring.

Le pneu Spring. (NASA)

Mais les astromobiles martiennes, comme le Sojourner de la mission Mars Pathfinder dans les années 1990, ils avaient des roues en aluminium solides au lieu d’un maillage.

L’astromobile Sojourner de la mission Mars Pathfinder. (NASA)

Cela a bien fonctionné pour le Sojourner, l’Opportunity et le Spirit, mais les choses ont changé avec le Curiosity en 2012. Il fait la taille d’un 4×4 et la surface de Mars s’est avérée être plus rugueuse que prévu. En l’espace d’un an, l’alliage de métal mou des roues de l’explorateur sans pilote présentait des signes évidents d’usure à mesure que les bandes se détachaient et que des trous commençaient à apparaître.

Les roues abimés du Curiosity. (NASA)

Selon la NASA, les ingénieurs du Glenn Laboratory ont envisagé d’utiliser une forme avancée du pneu Spring pour les futures missions martiennes afin de fournir une meilleure traction et une meilleure durabilité, mais la maille d’acier à ressorts serrés ne pouvait pas gérer le terrain accidenté d’une Mars simulée. En franchissant des rochers pointus et d’autres obstacles, le treillis se déformait sous la pression et perdait sa forme.

Ensuite, une rencontre fortuite entre l’ingénieur Colin Creager et le spécialiste des matériaux Santo Padula a fourni une solution. En entendant parler du problème, Padula a suggéré d’utiliser un alliage à mémoire de forme, qui est un alliage spécial avec des cristaux qui se déforment et se reforment à un niveau atomique. Lorsque de nouvelles roues furent fabriquées à partir d’un alliage de nickel et de titane, elles pouvaient se déformer jusqu’à l’essieu et revenir à leur forme d’origine.

Bien que toujours en développement, la NASA à de grands espoirs en ce nouveau pneu en maille d’alliage. Ils sont non seulement plus durables, mais ils se conforment au terrain sans s’affaisser et ils peuvent transporter des charges utiles plus lourdes à des vitesses modérées à élever. L’espoir est qu’un jour, non seulement ils amélioreront la durée de vie des robots sans pilote, mais qu’ils seront également utilisés sur les véhicules habités.

Les nouvelles roues en action ci-dessous :

Sur le site de la NASA : Reinventing the Wheel.