Le rover VIPER de la NASA, conçu pour cartographier l’eau sur la Lune, a franchi une nouvelle étape majeure grâce au concours des Sandia National Laboratories et de leurs capacités de test uniques au monde.
« Nous avons construit un rover conçu pour aller prospecter l’eau sur la Lune, mais le véhicule doit être certifié pour la mission », a expliqué Dave Petri, responsable de l’intégration et des tests du système VIPER à la NASA. « Nous devons nous assurer que sa structure est correctement conçue et construite pour survivre à la mission, y compris à l’environnement du lancement. »
Le Superfuge de Sandia
C’est là qu’intervient la grande centrifugeuse de Sandia, ou Superfuge. Une installation sans équivalent dans le monde, cette centrifugeuse souterraine de 9 mètres peut soumettre des objets testés à des forces d’inertie allant jusqu’à 300 G – soit 300 fois la force de gravité terrestre – et peut accueillir une charge utile de 7 300 kg tout en intégrant simultanément des environnements de vibrations, de rotation, thermiques et de choc, imitant ainsi les conditions de vol du lancement à la rentrée.
Pour la NASA, le défi des tests sur le rover VIPER résidait dans sa taille et sa conception. L’équipe VIPER a envisagé plusieurs méthodes et installations de test, y compris une tour de chute ou un traîneau à fusée, mais les capacités d’essai de Sandia se sont démarquées.
« Il s’agit d’un article d’une tonne et il doit être orienté de plusieurs façons tout au long du processus de test », a indiqué Ben Quasius, analyste principal des contraintes pour VIPER. « Dans de nombreux cas, nous ferions un test de qualification statique où nous utilisons des pistons pour pousser sur certains endroits de l’article pour tester la flexibilité de la structure, mais il y a des éléments sensibles sur le chemin. Il y a des panneaux solaires à des emplacements stratégiques et une foreuse au centre qui ne peut pas être compromise pendant le vol. »
L’équipe de la NASA a passé trois semaines à tester le rover dans l’installation de centrifugation de Sandia.
« Il n’existe pas une autre machine au monde qui ait les capacités que nous avons ici », a affirmé Orlando Abeyta, ingénieur des opérations à Sandia pour le Superfuge. « Nous avons testé des systèmes d’armes, des composants de systèmes d’armes, des réservoirs aérospatiaux, et même le réservoir de carburant de Jupiter pour la NASA. »
Quelle équipe
Abeyta a confié être fier du travail accompli. « C’est ce que j’aime dans mon travail ici. Même si la centrifugeuse ne fait que tourner, chaque test est différent. C’est ce qui maintient mon intérêt à être ici. »
L’équipe du Superfuge a passé des mois à préparer les tests pour la NASA. Leur travail va bien au-delà du simple fonctionnement de la centrifugeuse. Ils conçoivent chaque test, déterminent comment charger l’article, connectent toute l’instrumentation requise et définissent les angles à tester. Ils doivent aussi résoudre les problèmes lorsque les choses ne se passent pas comme prévu. Sur le rover VIPER, il y avait 48 points de données différents à collecter et analyser.
« Vous pouvez modéliser tout ce que vous voulez, mais jusqu’à ce que vous le placiez sur ce bras, vous ne savez pas ce que vous allez obtenir », a poursuivi Abeyta. « En tant qu’opérateur de centrifugeuse, n’importe qui peut appuyer sur un bouton, mais vous devez savoir ce qui se passe quand vous appuyez sur ce bouton – si cela ne fonctionne pas, alors quoi ? C’est ce que j’ai appris à faire ici. »
La responsable des tests, Leticia Mercado, titulaire d’un master en ingénierie mécanique avec une spécialisation en systèmes spatiaux, a qualifié le test du rover de rêve devenu réalité.
Native de Farmington, au Nouveau-Mexique, elle avait grandi en prévoyant de quitter son État d’origine, mais après un stage à Sandia, elle a trouvé sa passion.
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« J’ai travaillé sur les Tours de Chute et le Complexe de Choc Mécanique, puis cet endroit est devenu mon installation de travail principale », a raconté Mercado. « Personnellement, je suis simplement ravie de faire partie de ce test et de le diriger. J’ai un travail tellement unique. »
La mission VIPER
L’équipe de Sandia a hâte de voir le rover VIPER partir vers la Lune, mais devra attendre fin 2027.
La NASA a annoncé en septembre avoir choisi Blue Origin de Kent, dans l’État de Washington, pour livrer le rover au pôle Sud de la Lune en utilisant un atterrisseur Blue Moon MK1, actuellement en production.
Une fois sur place, le rover aura pour mission d’établir une carte de la concentration en eau de la Lune.
« Nous savons qu’il y a de l’eau sur la Lune, mais nous ne connaissons pas les concentrations d’eau », a précisé Petri. « C’est comme prospecter de l’or sur Terre. Il faut une concentration suffisante pour que l’exploitation en vaille la peine. C’est la même chose sur la Lune. »
Le rover est équipé de trois instruments scientifiques : un spectromètre de masse, un spectromètre proche infrarouge et un spectromètre à neutrons. Ces instruments peuvent détecter les volatils aqueux, des particules qui s’évaporent, ou se vaporisent, lorsqu’elles sont chauffées.
Le rover possède également une foreuse capable d’atteindre un mètre sous la surface pour prélever des échantillons de toute trace d’eau existante.
L’objectif est que le rover explore le pôle Sud de la Lune, où les cratères en permanence à l’ombre ne subissent pas l’évaporation et ont une probabilité plus élevée de contenir de fortes concentrations d’eau.
La science qui en découlera pourrait être révolutionnaire, et l’équipe de Sandia affirme être fière d’y avoir joué un rôle, tout comme elle l’est pour chaque test auquel elle a participé.
« J’ai reçu un compliment d’un responsable pour les tests VIPER, disant qu’ils n’avaient jamais vécu une expérience comme ici », a conclu Abeyta. « Si quelque chose se produit, nous avons une solution. Nous savons comment fonctionne cet équipement. Il y a tellement de gens formidables ici, tout le monde s’entraide et c’est ce qui fait si bien fonctionner cet endroit. Le dimanche soir, j’ai hâte de venir travailler le lundi pour voir ce que je vais faire ensuite. »
Source : Sandia.gov
