Un système Maglev sur la Lune pourrait faire de la logistique lunaire un jeu d’enfant

Les Maglevs font partie de ces technologies qui ressemblent encore à de la magie, même des années après leur déploiement initial. Bien qu’ils aient longtemps été un cheval de bataille des systèmes de transport de certaines grandes villes, ils n’ont pas souvent d’impact sur la vie quotidienne des personnes qui ne les utilisent pas pour se déplacer. Mais, ils pourraient être inestimables dans un autre cadre – l’exploration lunaire. Il y a un débat en cours sur la meilleure façon de transporter des objets à la surface de la Lune, et une équipe du JPL et une société appelée SRI International pensent avoir une solution : déployer une piste maglev sur la Lune.

Le projet, connu sous le nom de système de lévitation flexible sur une piste (FLOAT), est simple dans son concept. Il est basé sur un concept développé au SRI qui met en valeur la capacité de faire flotter de petits robots sur une plate-forme et de contrôler avec précision leurs mouvements à l’aide d’une forme de lévitation magnétique. En termes d’échelle, comme on le voit dans la vidéo ci-dessous, la technologie est encore petite jusqu’à présent. Cependant, l’équipe FLOAT a reçu une subvention du NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) pour rechercher comment la mise à l’échelle de la technologie fonctionnerait sur la Lune.

La partie la plus cruciale de la technologie est sans doute la piste. Il se compose de deux couches nécessaires et d’une troisième couche facultative. La couche de base est en graphite, permettant aux robots d’utiliser une force appelée lévitation diamagnétique pour flotter au-dessus de la piste. Une deuxième couche est une série de circuits qui contrôlent les champs magnétiques autour de la piste, permettant aux utilisateurs de pousser ou d’arrêter les chariots qui se déplacent le long de celle-ci. La troisième couche facultative est une série de panneaux solaires qui peuvent collecter l’énergie solaire pendant que la lumière du jour se trouve de ce côté de la Lune.

Un point important est que les chariots n’ont pas besoin d’avoir eux-mêmes un cerveau. La puissance et le contrôle des chariots proviennent tous deux de la piste elle-même – il n’y a pas de piles, de logique ou quoi que ce soit d’autre sur les chariots eux-mêmes. Cela réduit le poids réel du chariot, ce qui lui permet d’avoir une plus grande capacité de charge.

Une autre idée passionnante décrite dans le rapport final de l’équipe est que la piste FLOAT peut être fabriquée dans une installation, puis déployée par un rover en la déployant à partir d’une bobine. Les matériaux à partir desquels la chenille est fabriquée sont flexibles, ce qui fait de la bobine une méthodologie de déploiement idéale et réduit considérablement le coût, en particulier par rapport à la construction de routes typiques ici sur Terre.

Un autre avantage du système FLOAT est qu’il ne soulèvera pas de poussière une fois qu’il sera disposé – ce qui est potentiellement l’une des parties les plus dangereuses de l’exploration lunaire. Les calculs de l’équipe suggèrent qu’ils pourraient faire léviter les chariots plus de deux fois la hauteur d’une particule de poussière lunaire typique, leur permettant de se déplacer sur la piste sans perturber la poussière déjà présente. Contrairement à la Terre, il n’y a pas d’air sur la surface lunaire, donc les grands chariots en lévitation ne perturberont pas la poussière de chaque côté de la piste lors de leur passage.

Cependant, il est possible que de la poussière se dépose sur la piste, en particulier lors de son premier déploiement ou si d’autres activités se déroulent à proximité (comme l’extraction de glace). Si cela se produit, le système FLOAT pourrait utiliser un chariot spécialement conçu avec un balai fixé à l’avant pour balayer la poussière de la piste avant que les chariots réguliers ne continuent leur fonctionnement dessus.

Même les collines ne semblent pas être un gros problème – les calculs dans le document final montrent que les chariots peuvent se déplacer à des vitesses raisonnables à la fois vers le haut et vers le bas de 30 % sans nécessiter trop de puissance. Cette capacité pourrait augmenter considérablement les zones que la piste pourrait couvrir et permettre à encore plus de sites d’être connectés au réseau FLOAT.

La connectivité est le nom du jeu ici, car la technologie de bobinage permettrait de déployer des pistes sur un nombre illimité de sites, qu’ils soient économiques, scientifiques ou logistiques. Cependant, l’un des principaux problèmes auxquels est confrontée la mise à l’échelle de la technologie est de savoir comment lier tous ces rayons ensemble. La connexion de deux parties de la piste flottante reste un défi et un défi qui sera essentiel pour résoudre si la technologie doit un jour être adoptée.

Cette adoption est probablement encore loin, car les missions Artemis qui commenceraient à construire l’infrastructure lunaire qui aurait besoin d’un tel système sont encore dans des années. L’équipe souligne qu’elle pourrait avoir un système fonctionnel opérationnel d’ici le milieu des années 2030 – juste au moment où une base lunaire permanente sera opérationnelle. Mais pour l’instant, on ne sait pas quel est l’avenir du projet – il n’y a pas de sources de financement publiquement disponibles pour le moment. Cependant, il y a sans aucun doute un besoin d’un système de transport robuste sur la Lune lorsque nous y établirons une présence permanente – et peut-être qu’une future version de FLOAT fournira cela.

Apprendre encore plus:
Schaler et al. – FLOAT – Lévitation flexible sur une piste
UT – Lévitation magnétique
UT – La surface de la Lune est chargée électriquement, ce qui pourrait permettre à un robot en vol stationnaire de l’explorer
UT – La chambre magnétique peut simuler la microgravité (ou la gravité de Mars) ici sur Terre

Image principale :
Représentation artistique d’un système FLOAT en cours de déploiement.
Crédit – Schaler et al.