La NASA a testé cinq modèles de roues préliminaires destinées à des véhicules d’exploration lunaire le 31 juillet 2026, dans le cadre de la phase finale du défi Rock and Roll with NASA, qui a attiré 128 propositions provenant de 49 pays. Les essais ont été menés sur le terrain rocailleux du Centre spatial Johnson à Houston, à l’aide du véhicule d’essai MicroChariot, qui pèse 45 kilogrammes.
Le défi s’inscrivait dans les efforts de la NASA visant à développer les capacités de mobilité à la surface de la Lune, alors qu’elle se prépare à établir une base lunaire et à étendre l’activité des équipages et des systèmes robotisés. L’agence s’est concentrée sur des roues légères, robustes et évolutives, capables d’absorber les chocs, de conserver leur adhérence à des vitesses plus élevées et de résister à l’environnement lunaire hostile.
Des conceptions différentes pour un même problème
Les cinq prototypes ont révélé des approches d’ingénierie variées, plutôt que de reposer sur une conception unique. La société Hellenic Technology of Robotics SA a ainsi développé la roue HTR Variable Flex Lunar Wheel, dotée d’un système interne qui modifie la rigidité de la roue en fonction de la nature du terrain et des besoins du véhicule, en s’appuyant sur une technologie que l’entreprise développait pour des roues terrestres depuis environ dix ans.
La roue Hiper Wheel de la société Hyperbola utilise des câbles tendus et une structure ondulée qui lui confèrent un comportement élastique, lui permettant de se plier sans barres radiales traditionnelles. Huff Helo Inc. a présenté la roue Huff Helo Flexible Titanium Wheel, fabriquée à partir de plaques de titane formées qui jouent à la fois le rôle de structure et de ressort. Toutefois, sa rigidité élevée l’a amenée à rebondir sur certains obstacles au lieu de s’adapter complètement à la surface du sol.
Deborah et Craig Payne ont conçu la roue Payne Aviation Wheel en s’inspirant d’idées issues de l’aviation et des premières conceptions de pneus automobiles, en combinant une approche pneumatique et des principes historiques de fabrication des roues.
La conception gagnante
L’équipe Scotch Pad Tyres, fondée par l’ingénieur mécanicien australien Daniel Bloomfield et son fils Isaac Bloomfield, a remporté le concours. Le prototype repose sur une structure de pneu fabriquée à partir d’un matériau à base de Nomex, soutenue autour d’un moyeu en aluminium. Le matériau souple permet au pneu de se déformer autour du terrain, tandis que les renforts internes contribuent à maintenir sa forme. Une surface extérieure traitée avec un mélange d’époxy et de grains de corindon a également été ajoutée afin d’améliorer l’adhérence.
Pourquoi cet essai est-il important ?
Les essais ont montré que les performances d’une roue sont indissociables de la nature de la surface. Les matériaux meubles peuvent réduire l’adhérence, tandis que les rochers et les pentes imposent des exigences différentes en matière de stabilité. Les véhicules lunaires n’auront donc pas nécessairement besoin de la même roue : les priorités varieront entre la vitesse, la capacité de charge, la robustesse et la capacité à franchir certains types de terrains.
La NASA utilise les prototypes terrestres pour étudier les technologies de mobilité, tandis que les véhicules de mobilité lunaire doivent être acheminés à la surface dans le cadre de l’initiative Commercial Lunar Payload Services. La victoire d’une conception ne signifie pas qu’elle sera directement adoptée pour une mission lunaire, mais elle offre aux ingénieurs des options et des technologies susceptibles d’être développées ultérieurement.
Les prochaines étapes possibles
La NASA pourrait tester les roues dans les chambres thermiques sous vide du Centre spatial Johnson afin de simuler la poussière lunaire, le vide et les températures extrêmes. Elles pourraient également être évaluées sur de plus longues distances et avec différentes tailles et charges. Le défi a été mis en œuvre par le projet de robotique conjoint de Johnson et géré par le Centre d’excellence pour l’innovation collaborative du programme des prix, des défis et du crowdsourcing de la NASA, avec le soutien d’étudiants de la NASA Robotics Academy et d’ingénieurs du Centre de recherche Glenn. La société HeroX a administré le défi au nom de l’agence.