Mars est une planète fascinante à bien des égards — mais elle sait aussi se faire désirer. L’explorer est loin d’être évident, et ce n’est pas seulement à cause des 225 millions de kilomètres qui la séparent de la Terre. Ses plaines arides regorgent de traquenards géologiques qui mettent les robots explorateurs, comme Curiosity et Perseverance, à rude épreuve.
Depuis leur arrivée sur la Planète rouge en 2011 et 2021 respectivement, les rovers de la NASA arpentent inlassablement ces escarpements orangés afin de déterminer s’ils ont un jour hébergé des formes de vie extraterrestres.
La surface de Mars, un environnement impitoyable
Au fil de ces pérégrinations, ils ont souvent été confrontés à des obstacles plus piégeux les uns que les autres. Entre les poches de régolithe meuble qui se comportent comme des sables mouvants, les éboulements qui ne demandent qu’à dévaler une pente sans crier gare et les rochers acérés, les ingénieurs doivent tenir compte de très nombreux facteurs pour éviter que leurs engins ne tombent en décrépitude très rapidement.
C’est particulièrement vrai pour les roues, qui sont par définition les éléments les plus exposés aux éléments. Plus les rovers se déplacent entre les différents points d’intérêt identifiés par les planétologues, plus elles accusent le coup. On le constate notamment chez Curiosity ; même s’il n’a toujours pas dit son dernier mot après quasiment 15 ans de bons et loyaux services, certaines de ses roues sont désormais en piteux état, avec tout ce que cela implique pour la durée de vie du robot.
Pour permettre à son collègue et successeur Perseverance de mieux tenir le choc, la NASA a donc apporté des modifications substantielles au niveau de ses roues. Les nouveaux modèles sont composés d’un alliage d’aluminium plus épais, avec des crampons plus épais pour en améliorer la traction. Des nouveautés qui devraient permettre à « Percy » de gambader plus longtemps sur Mars.
Des “pneus métalliques” très prometteurs
Les prochains rovers, en revanche, devraient bénéficier d’une innovation encore plus radicale. Terminées, les roues conventionnelles : l’agence américaine se tourne désormais vers des « pneus » plus proches de ceux qui équipent nos automobiles terrestres. La grande différence, c’est qu’ils ne seront pas composés de caoutchouc, car ce matériau n’aurait aucune chance de survivre à l’impitoyable terrain martien — sans même parler des variations de température extrêmes qui les feraient vite tomber en lambeaux. À la place, ils seront constitués d’un maillage métallique high-tech qui promet de faire passer la mobilité des explorateurs martiens dans une nouvelle dimension.
Cela fait déjà une dizaine d’années que la NASA travaille activement sur ce concept hybride, à mi-chemin entre les roues de rovers conventionnelles et les pneumatiques qui permettent à votre voiture d’adhérer à la chaussée. Le concept, initialement proposé par Goodyear en 2010 et développé à la NASA depuis 2017, repose sur un alliage de titane et de nickel qui présente une propriété très intéressante dans ce contexte : sa résistance élastique assez exceptionnelle. En effet, dès qu’il est soumis à une contrainte mécanique, il est capable de modifier sa structure atomique pour se déformer sans risquer une rupture. Il peut ensuite reprendre sa forme originale sans incidence sur sa résistance globale.
Tout récemment, ce concept a été testé pour la première fois par des ingénieurs du centre Glenn (un prestigieux laboratoire de recherche de la NASA) et d’Airbus Défense & Espace. Il a été mis à l’épreuve au sein du SLOPE (Simulated Lunar Operations Environment), un vaste bac à sable rempli de matériaux conçus pour imiter fidèlement les propriétés du sol martien.
Et les résultats ont été assez spectaculaires. Non seulement ces pneus métalliques n’ont eu aucune difficulté à se déplacer dans le régolithe fin, mais la flexibilité du matériau a aussi aidé le robot à franchir des obstacles comme des rochers avec une aisance très impressionnante.
Un vrai potentiel au-delà des rovers
Au terme de ce test plus que convaincant, ce prototype se place donc comme un candidat de premier plan pour les prochaines missions d’exploration. Il reste évidemment beaucoup du travail pour confirmer les performances et la viabilité de ces « pneus » sur le long terme, mais il est tout à fait possible que les prochains rovers de l’agence soient équipés de cette façon. Une très bonne nouvelle pour les chercheurs, mais aussi pour les amoureux de l’espace qui suivent les aventures de ces explorateurs sur de longues périodes.
La cerise sur le gâteau, c’est que ce concept pourrait même être recyclé dans d’autres domaines. Selon Santo Padula, un des chercheurs en science des matériaux à l’origine de ces travaux, des maillages de ce genre pourraient aussi aider à protéger les futurs habitats martiens des impacts de météorites, par exemple. Il sera donc très intéressant de suivre les progrès de cette équipe, et de voir si son invention réussira à se faire une place dans les fascinantes missions d’explorations qui nous attendent ces prochaines années.
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