Le Lunar Roving Vehicule (LRV)

Nous fêtons les 50 ans des premiers pas sur la Lune. Si Neil Armstrong a été le premier humain à y marcher le 21 juillet 1969, David Scott fut le premier à conduire sur la Lune, le 31 juillet 1971 dans le cadre de la mission Apollo 15. Il y aura donc eu 6 astronautes qui ont roulé sur la Lune. Leur véhicule a été développé par Boeing avec, entre autres, la participation de Delco (General Motors) et Goodyear. Il était « pliable » pour pouvoir être intégré au module lunaire. Mais surtout, son développement n’a pris que 17 mois et ce véhicule a parfaitement fonctionné durant les 3 missions sur l’astre (Apollo 15, 16 et 17).

Le Lunar Roving Vehicule (LRV), sorte de "dune buggy" alimenté par deux batteries zinc-argent non rechargeables d’une autonomie de 92 km, fut le premier véhicule tout-terrain conduit par un humain ailleurs que sur Terre qui se déplaçait à une vitesse d’environ 14 km/h. Chaque batterie pèse 27 kg, a une capacité de 121 A.h et délivre le courant sous une tension de 36 volts. Une seule batterie est utilisée en opération et dispose d'une capacité suffisante pour alimenter les moteurs (la deuxième batterie est présente par sécurité). Ce véhicule ne pèse que 210 kg avec une charge utile de 490 kg (363 kg pour les astronautes avec leur combinaison et 172 kg pour les échantillons lunaires). En masse lunaire, où la gravité est 6 fois moindre que sur Terre, il ne pèse plus que « 35 kg » à vide. Son châssis réalisé en tubes d'alliage d'aluminium mesure 3,1 m de long pour 1,8 m de large avec un plancher en aluminium.. La hauteur maximale est de 1,14 m et la garde au sol à pleine charge de 35 cm. Le châssis est rattaché à chaque roue par une suspension à double triangulation comportant un amortisseur hydraulique à huile pour limiter les mouvements verticaux. Chaque bras (triangle de suspension) est lié au châssis via une barre de torsion (2 barres de torsion par roue).

Le système de propulsion du Rover lunaire utilise des moteurs électriques (un moteur de 190 W (0,25 ch) dans chaque roue de 32 pouces (81 cm), large de 9 pouces (23 cm)), qui doivent satisfaire plusieurs contraintes : couple variable (élevé pour franchir les obstacles), vitesse variable (pour maximiser le temps consacré à l'exploration scientifique), rendement élevé (pour limiter la consommation électrique). En outre, ces moteurs doivent fonctionner dans le vide qui limite la dissipation de la chaleur. Les quatre roues sont motrices et individuellement directrices. Chaque roue pouvait être découplée et passer en roue libre en cas d’avarie moteur. Pour permettre une progression plus facile sur la surface poudreuse de la Lune, le pneu conventionnel est remplacé par un treillis métallique constitué de cordes à piano tressées. La résille est constituée de 800 fils d'acier zingués à haute résistance. Sous la résille se trouve une deuxième enveloppe plus rigide de 64,8 cm de diamètre, qui limite la déformation de l'enveloppe extérieure en cas de gros chocs. Cette structure est constituée de 20 bandes cintrées en titane. Chaque roue pèse 5,4 kg et est conçue pour pouvoir rouler au moins 180 km (chacune coûte 85 000 $). Les jantes sont en titane et les enjoliveurs en aluminium.

Sur le plan technique, le véhicule devait fonctionner dans un environnement particulièrement hostile : températures extrêmes le jour comme la nuit (les températures au sol y passent de 130 °C à −130 °C), absence d'atmosphère, faible gravité, terrain accidenté et meuble. Le LRV ne possède pas de volant, il est commandé par une simple manette en T pour contrôler les virages, l'accélération et le freinage, d’une seule main, mais gantée ! Le tableau de bord restitue les principales informations permettant de contrôler la navigation et le fonctionnement du véhicule. Les données fournies sont : la vitesse du Rover, la distance parcourue (avec une précision de 100 mètres), la pente et le dévers, le cap suivi (sur une rose graduée de 5° en 5°), la position du module lunaire, la tension et la charge restante des batteries, la température des batteries et des moteurs électriques de traction. Le Rover dispose d'un système de télécommunication permettant à ses occupants de dialoguer entre eux ainsi qu'avec la station de contrôle sur Terre. Le Rover est également équipé d'une caméra de télévision couleur, installée à l'avant du véhicule, qui permet aux astronautes de transmettre à l'arrêt des images en temps réel : elle peut être contrôlée à distance depuis la Terre. Les contrôleurs de mission ainsi que les scientifiques sur la Terre peuvent ainsi assister les cosmonautes dans leur exploration du sol lunaire. L'image est transmise par une antenne en forme de parapluie montée sur un mât situé sur l'avant du châssis ; celle-ci doit être réorientée à chaque arrêt par les astronautes vers la Terre.

Le Buggy de Boeing et GM estimé à 19 millions de dollars par la NASA atteindra un prix final de 38 millions de dollars (environ 265 millions de dollars en 2019). Grâce aux Rovers, les astronautes purent prospecter un plus grand nombre de sites, permettant d'améliorer notre compréhension de la géologie et de la formation de la Lune. Quatre LRV ont été construits, trois sont toujours sur la surface de notre satellite naturel, après avoir parcouru un total combiné de 57 milles (91,7 km). Ce sera sans doute un lieu de visite incontournable pour les futurs touristes sur la Lune …

 

We are celebrating the 50th anniversary of the first steps on the moon. If Neil Armstrong was the first human to walk there on July 21, 1969, David Scott was the first to drive on the Moon, July 31, 1971 as part of the Apollo 15 mission. There will have been 6 astronauts who have rolled on the moon. Their vehicle was developed by Boeing with, among others, the participation of Delco (General Motors) and Goodyear. It was "foldable" to be integrated into the lunar module. But above all, its development took only 17 months and this vehicle worked perfectly during the 3 missions on the star (Apollo 15, 16 and 17).

The Lunar Roving Vehicle (LRV), a sort of "dune buggy" powered by two non-rechargeable zinc-silver batteries with a range of 92 km, was the first all-terrain vehicle driven by a human anywhere on Earth that moved to a speed of about 14 km / h. Each battery weighs 27 kg, has a capacity of 121 A.h and delivers the current under a voltage of 36 volts. Only one battery is used in operation and has sufficient capacity to power the motors (the second battery is present for safety). This vehicle weighs only 210 kg with a payload of 490 kg (363 kg for astronauts with their combination and 172 kg for lunar samples). In lunar mass, where the gravity is 6 times less than on Earth, it weighs only "35 kg" empty. Its chassis made of aluminum alloy tubes is 3.1 m long and 1.8 m wide with an aluminum floor. The maximum height is 1.14 m and the ground clearance is fully loaded. 35 cm. The frame is attached to each wheel by a double wishbone suspension with an oil hydraulic damper to limit vertical movements. Each arm (wishbone) is connected to the chassis via a torsion bar (2 torsion bars per wheel).

The Lunar Rover propulsion system uses electric motors (a 190 W (0.25 hp) motor in each 32 inch (81 cm), 9 inch (23 cm) wide wheel), which must meet several constraints: variable torque (high to overcome obstacles), variable speed (to maximize the time spent on scientific exploration), high efficiency (to limit power consumption). In addition, these motors must operate in a vacuum that limits heat dissipation. The four wheels are driving and individually guiding. Each wheel could be decoupled and freewheel in case of engine failure. To allow easier progression on the powdery surface of the Moon, the conventional tire is replaced by a wire mesh consisting of braided piano strings. The mesh consists of 800 high-strength galvanized steel wires. Under the mesh is a second, more rigid envelope of 64.8 cm in diameter, which limits the deformation of the outer shell in case of big shocks. This structure consists of 20 curved strips of titanium. Each wheel weighs 5.4 kg and is designed to ride at least 180 km (each costs $ 85,000). The rims are in titanium and the hubcaps in aluminum.

On the technical side, the vehicle had to operate in a particularly hostile environment: extreme temperatures day and night (ground temperatures go from 130 ° C to -130 ° C), lack of atmosphere, low gravity, rough terrain and furniture. The LRV does not have a steering wheel, it is controlled by a simple T-handle to control turns, acceleration and braking, with one hand, but gloved! The dashboard provides the main information to control the navigation and operation of the vehicle. The data provided are: the speed of the Rover, the distance traveled (with a precision of 100 meters), the slope and the slope, the course followed (on a rose graduated 5 ° in 5 °), the position of the lunar module, the voltage and the remaining charge of the batteries, the temperature of the batteries and electric traction motors. The Rover has a telecommunication system allowing its occupants to interact with each other and with the control station on Earth. The Rover is also equipped with a color television camera, installed at the front of the vehicle, which allows astronauts to transmit images in real time at a stop: it can be controlled remotely from Earth. Mission controllers and scientists on Earth can assist cosmonauts in their exploration of the lunar soil. The image is transmitted by an umbrella-shaped antenna mounted on a mast located on the front of the chassis; it must be redirected at each stop by astronauts to Earth. The Boeing Buggy and GM estimated at 19 million dollars by NASA will reach a final price of 38 million dollars (about 265 million dollars in 2019). Thanks to the Rovers, the astronauts were able to explore more sites, improving our understanding of the geology and formation of the Moon. Four LRVs were built, three are still on the surface of our natural satellite, having traveled a combined total of 57 miles (91.7 km). It will undoubtedly be a must-visit place for future tourists on the Moon …

 

 

Done