Rover lunaire - Définition

Le rover à pied d'œuvre

Le rover lunaire est utilisé pour la première fois, le 31 juillet 1971 au cours du vol Apollo 15. Dès cette mission le rover permet aux astronautes d'accroître fortement la distance parcourue par rapport à celle qu'avait réalisé l'équipage d'Apollo 14 : les équipages des précédentes missions étaient limités à de très courts déplacements autour du site d'atterrissage en raison du volume important de la combinaison spatiale et de la faible autonomie de leurs équipements de survie.

Chaque mission Apollo va effectuer trois excursions à bord du rover d'une durée comprise entre 2 et 6 heures. La durée et le nombre d'expéditions sont respectivement limités par l'autonomie du système de survie que porte chaque astronaute (7 heures) et par les capacités du module lunaire qui limitent le séjour des astronautes sur la surface de la lune à 54 heures. À chaque excursion les deux astronautes embarquent dans le véhicule avec leur matériel photographique, des outils (foreuse, …) et éventuellement des équipements scientifiques à installer ; en cours de trajet les sites repérés généralement avant la mission pour leur intérêt géologique sont tour à tour explorés et des échantillons de roche sont embarqués tandis que les équipements scientifiques sont installés.

Les pilotes des trois véhicules lunaires sont Scott et Irwin en juillet-août 1971 pour Apollo 15 sur le site Hadley, Young et Duke en avril 1972 pour Apollo 16 sur le site Descartes et Cernan et Schmitt pour Apollo 17 sur les monts Taurus Littrow en décembre 1972 sont. Au total, les trois LRV ont parcouru 91,7 km.

Premiers tours de roue sur la lune : la mission Apollo 15

Gros plan sur les réparations du « pare poussière » réalisées en utilisant des cartes assemblées avec du scotch et une pince recyclée (Apollo 17)

La mission Apollo 15 est la première à utiliser le rover sur la Lune. La puissance de la fusée Saturn V a été augmentée pour pouvoir, entre autres, emmener cette charge supplémentaire. L'autonomie du système de survie emporté par chaque astronaute (le PLSS) durant les sorties sur la Lune, est également passée de 4 heures à 7 heures, pour permettre à l'équipage de profiter de leur rayon d'action accru.

Le module lunaire, avec à son bord David R. Scott et James B. Irwin, se pose le 29 juillet 1971 près du sillon Hadley, en laissant comme pour les autres missions Apollo le troisième membre de l'équipage dans le module de commande qui orbite autour de la lune. Le rover n'est mis en œuvre qu'au cours de la deuxième sortie : son déploiement se déroule sans problème notable malgré l'inclinaison du module lunaire qui atteint près de 10°.

Le débriefing de la mission Apollo 15 fournit de nombreuses indications sur les sensations de pilotage du rover : lorsqu'il roule, le rover s'enfonce peu dans la poussière au maximum de 3 à 4 centimètres sur les pentes des reliefs. Le véhicule atteint une vitesse de 10 km/h en trois longueurs. Le freinage perd son efficacité au-dessus de 5 km/h. Au delà de cette vitesse, le véhicule a d'ailleurs tendance à déraper lorsque la direction est braquée. Bien que le véhicule ait évité les passages scabreux (cratères, gros débris), l'enveloppe extérieure d'une roue s'est déformée au point de toucher l'enveloppe intérieure à trois reprises au cours de la première excursion. Le rapport mentionne que dans certaines conditions d'éclairage, l'absence d'ombre entraîne une difficulté à repérer les petits cratères à faible distance et nécessite d'avancer à petite vitesse. la technique pour monter à bord du véhicule qui consistait à sauter en l'air pour retomber sur le siège et qui avait été mise au point par les astronautes lors des simulations de gravité lunaire à bord d'un avion KC-135, s'est avérée efficace.

Bilan

Au cours des 3 missions qui le mettent en œuvre (Apollo 15, Apollo 16 et Apollo 17), le rover permet aux astronautes d'accroître considérablement leur rayon d'action - passé de 1 km pour Apollo 14 à 7,6 km pour Apollo 17 - ainsi que la distance totale parcourue - 4 km pour Apollo 14 contre 36 km pour Apollo 17 - bien que le potentiel du véhicule n'ait pas été complètement utilisé pour des raisons de sécurité. Grâce au rover lunaire 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.

L'astronaute Harrison Schmitt déclare à l'issue de la mission Apollo 17 avec peut-être un peu d'emphase :

« […] Le Rover lunaire s'est avéré être fiable, sûr et flexible. Sans le rover, les grandes découvertes scientifiques d'Apollo 15, 16 et 17 et notre compréhension actuelle de la Lune n'auraient pas été possibles. »

Les craintes des responsables du programme, liées au caractère expérimental du véhicule, s'avèrent finalement infondées. Le comportement du véhicule sur le sol lunaire, y compris dans les terrains les plus chaotiques, s'avère remarquable. La consommation électrique est beaucoup plus réduite que prévue. Le système de navigation fournit une position entachée d'une erreur inférieure aux spécifications.

Les rovers n'ont connu que des problèmes mineurs qui n'ont jamais entraîné de réduction du programme d'exploration :

• Durant la première mission (Apollo 15) le mécanisme d'orientation du train avant du rover ne répond pas aux commandes (mais le braquage du train arrière reste opérationnel), l'affichage de la tension d'une des batteries ne fonctionne pas et la ceinture de sécurité se révèle mal placée.
• Une des batteries du Rover d'Apollo 16 atteint des températures bien supérieures aux prévisions, nécessitant de basculer sur la deuxième batterie la poussière soulevée par les roues atteint l'équipage, le pupitre de commande et le matériel de communication, provoquant des dysfonctionnements. Cet incident découle de la disparition, non détectée, d'une partie du pare poussière de la roue avant gauche.
• Lorsque le Rover lunaire de la mission Apollo 17 est mis en marche pour la première fois, les instruments indiquent une tension nulle sur la batterie n^o 2. Un rapide contrôle des équipements permet de déterminer que le problème provient de l'instrument de mesure du voltage et, de fait, les capacités du véhicule ne sont pas diminuées ; l'incident provoque seulement une perte de données sur l'évaluation des performances de la batterie.