Cela fait 50 ans que la NASA n’a plus envoyé de véhicule sur la Lune. L’agence spatiale a lancé en mai un appel à candidatures pour construire le rover qui devra alunir d’ici à 2028. Pourquoi avoir attendu un demi-siècle? Rencontre avec l’un des candidats favoris.
Lorsque le village de Corminboeuf, dans la vallée du ruisseau du Tiguelet, à quelques kilomètres de Fribourg, s’est développé dans les années 1970, les tout premiers rovers de l’histoire venaient de se poser sur la Lune. La période était marquée par une course folle vers l’espace entre les Etats-Unis et l’Union des républiques socialistes soviétiques (URSS). Celle-ci avait abouti aux premières missions lunaires de type J de la NASA, soit des expéditions plus longues et à portée strictement scientifique.
C’est lors de ces missions, réalisées entre juillet 1971 et décembre 1972, couplées aux deux missions russes Lunokhod menées entre novembre 1970 et janvier 1973, que les premières automobiles lunaires ont vu le jour. Il s’agissait de véhicules les plus légers possibles, sans carénage et dotés de moteurs électriques pour la propulsion. Les prototypes initiaux utilisés lors des missions Apollo 15, 16 et 17 avaient révolutionné le monde de l’automobile spatiale. Cinquante ans plus tard, la National Aeronautics and Space Administration (NASA) projette de rééditer l’expérience, mais en y apportant des améliorations puisées dans les innovations technologiques qu’aucune filière automobile n’aurait été en mesure d’employer dans les années 1970.
A Corminboeuf, c’est au bout de la rue Jo Siffert – du nom d’un des plus grands pilotes automobiles suisses – que Venturi Lab, cofondée par Gildo Pastro, propriétaire de Venturi Monaco, a élu résidence. Entre ses murs, on se prépare pour une expédition un peu spéciale. Sur l’une de ces parois blanches, au détour d’un long couloir, une affiche exprime l’ambition de la marque. On y voit des scaphandres et un rover sur sol lunaire. L’objectif de l’entreprise devient clair: Venturi prépare sa toute première expédition spatiale.
«Je suis passionné d’espace depuis mon plus jeune âge, entonne Gildo Pastor, président de la marque depuis le début des années 2000. J’avais deux ans quand l’homme a marché sur la Lune. Et dans les années qui ont suivi, mon grand-père m’a initié à la conquête spatiale. Ceux qui me connaissent depuis longtemps vous diront que c’est un domaine qui m’a toujours fasciné.»
Sous l’impulsion de Gildo, Venturi vient, cette année, de concrétiser son envol en orbite. Venturi Astrolab à Los Angeles, en partenariat avec Venturi Monaco et Venturi Lab, a répondu il y a quelques jours à un appel d’offres de la NASA pour transporter des astronautes sur la Lune d’ici 2028. Mais avant, l’entreprise s’apprête déjà à faire alunir son rover Flex de sa propre initiative d’ici 2026.
Des spécialistes de l’auto à la conquête de l’espace
Venturi Monaco n’est pas une entreprise spécialisée dans l’aérospatial. Son domaine de compétence se concentre prioritairement sur l’automobile, plus particulièrement celle de compétition et de l’innovation. Sous l’impulsion et la direction du propriétaire Gildo Pastor, la marque monégasque détient de nombreux records de vitesse sur deux ou quatre roues, que ce soit au pilotage d’une fusée sur route, d’une moto ou de formules automobiles révolutionnaires. Point commun de tous ces engins, ils sont propulsés par un moteur électrique hautement sophistiqué et taillé pour la haute performance.
Venturi Racing était même la toute première écurie automobile à s’être alignée dans le championnat de Formule E, qui a vu le jour en 2013. La première année, les voitures étaient identiques. Les six autres saisons, les équipes avaient été appelées à développer leur propre groupe motopropulseur. Dans le cas de Venturi, ils avaient même vendu leur solution à d’autres équipes concurrentes, dont Mercedes, preuve de leur solide expertise dans le domaine. Après sept années d’expérience passées sur les circuits, Venturi a néanmoins décidé, en 2023, de tourner la page de la FE. Gildo Pastor a revendu l’entière activité de l’écurie au Monaco Sports Group (MSG), qui s’est lui-même allié cette année avec le groupe Stellantis et sa marque Maserati.
De cette époque récente, mais révolue, les personnes clés poursuivent aujourd’hui le travail pour mener à bien la prochaine mission spatiale, censée écrire les premières lignes d’un tout nouveau chapitre de l’activité du groupe. Contrairement à toute apparence, passer de la course automobile à la conquête de l’espace est une évolution qui a du sens. Depuis 1970, tous les véhicules ayant roulé ailleurs que sur Terre sont alimentés par un moteur électrique et mis sur pieds par des constructeurs automobiles à la pointe de l’innovation.
Pour l’expliquer, revenons quelques instants sur les rovers des années 1970. De nombreuses grandes entreprises ont collaboré dans la production de ces véhicules lunaires. D’une part, il y a ce qu’on appelle dans le milieu les main ou prime contractors (ou partenaires principaux), dont font partie Boeing, Lockheed Martin ou Northrop Grumman – toutes des entreprises américaines spécialisées dans les secteurs de la défense et de l’espace. Mais il y a aussi les sub contractors (ou partenaires stratégiques) qui, par leur savoir-faire, ont permis de rendre chaque mission toujours plus perfectible.
C’est parmi ces partenaires secondaires qu’on retrouve une bonne partie des constructeurs automobiles que l’on connaît, à l’image de General Motors ou Nissan, mais aussi les trois plus grands manufacturiers du pneu. C’est ainsi que Goodyear, Bridgestone et Michelin sont, eux aussi, associés pour leurs compétences à dessiner le profil et tester la résistance des roues sur sol extraterrestre. Comprenez donc: pour réaliser un bon rover lunaire, une convergence entre les compétences du spatial et les spécialistes de l’automobile est une condition nécessaire.
«On a des copains aux Etats-Unis qui n’ont jamais fait une auto, qui comprennent à peine une suspension, sourit avec une pointe d’exagération Antonio Delfino, directeur et co-fondateur de Venturi Lab à Corminboeuf. Pour faire rouler une automobile, ou tout autre engin conçu pour rouler, il faut connaître certains principes de base, ne serait-ce que pour la gestion et le transit parfois complexe de l’énergie. Pour cela, les spécialistes de l’automobile sont mieux armés.»
Ainsi, sur l’ensemble des pièces à l’étude qui composeront le futur rover Flex de Venturi Astrolab, les spécialistes engagés chez Venturi Lab à Corminboeuf ont actuellement pour mission de dessiner toutes les composantes extérieures du rover; on produit des matériaux à très basse température, on s’intéresse aux panneaux solaires de recharge et on crée des roues déformables. Dans ce domaine, Venturi est d’ailleurs parvenu à une grande révolution; la marque a présenté le 19 juin dernier en région parisienne des roues hyper-déformables qui seront en mesure d’épouser le sol sur lequel elles rouleront, tout en conservant leurs propriétés en termes de durabilité et de robustesse. Celles-ci seront ainsi taillées pour s’adapter au mieux aux reliefs et cratères présents sur la surface de la Lune.
Penser le pack batterie, de la course auto à la Lune
D’origine italienne, Antonio Delfino est titulaire d’un doctorat en physique, soutenu à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Avant d’atterrir dans le groupe Venturi, cet homme dynamique avait d’abord travaillé durant 25 ans dans la recherche et le développement chez Michelin. Mordu de technologie, il se passionne au quotidien pour l’ingénierie et la science. Antonio est aujourd’hui une personne clef dans la poursuite de la mission spatiale chez Venturi. Mais il n’est bien sûr pas seul.
A distance, il converse au quotidien avec les spécialistes de la technique basés, eux, à Monaco. Franck Baldet, directeur technique de Venturi depuis de nombreuses années, fait partie de ses contacts réguliers. On nous fait d’emblée comprendre que Franck est la personne de contact si nous souhaitons évoquer les performances de vitesse réalisées par Venturi. Cet homme d’expérience a chapeauté la plupart des défis sportifs de la marque, y compris les expéditions les plus longues jamais réalisées en véhicule électrique sans aucune assistance. Parmi elles, le raid automobile en Citroën Berlingo entre Shanghai et Paris en juillet 2010 ou encore la traversée de l’Afrique du Sud-Est entre le Kilimandjaro et le delta de l’Okavango en mai 2012.
C’est cette réunion entre deux savoir-faire strictement terrestres, l’ingénierie et la technique, qui permet de lancer le prototype chargé de fouler le sol lunaire. Pour Franck, une différence sera tout de même visible. Habitué à travailler sur la conception de batteries destinées à la très haute vitesse, il se penche désormais sur des modèles appelés à alimenter des escargots dont la vitesse ne dépassera pas, dans le meilleur des cas, les 20 km/h – ce qui constituerait, en soi, aussi un record pour un véhicule sur la Lune.
Plus qu’un record de vitesse, le spécialiste est appelé à relever un défi de conception d’une batterie dont l’objectif premier sera de résister à des circonstances extrêmes et à l’exposition des radiations. Les températures lunaires au pôle Sud peuvent chuter de manière brusque. Evoluant généralement entre -90 et -150 degrés, le mercure peut tomber jusqu’à un minimum de -230 degrés en condition de nuit lunaire. L’ébauche d’une solution pour le pack batterie repose donc sur d’improbables expérimentations, défiant au passage de sérieuses contraintes.
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Aussi, la course automobile et l’expédition lunaire renvoient le plus souvent aux mêmes obligations. Parmi elles, les enjeux – entreillés – de fiabilité et de longévité. «En compétition, on fait généralement un compromis entre la recherche de performances et la fiabilité des moteurs, explique Antonio Delfino. Les écuries de Formule 1, par exemple, confrontent toujours leurs moteurs à leurs propres limites pour être les mieux classées possibles. Mais parfois, à trop miser sur la performance, elles ne finissent même pas les courses.»
Dans le cadre de la conquête spatiale, le dilemme semble être similaire, mais pour des raisons et des exigences diamétralement opposées. Au parti d’une batterie ultrarésistante s’oppose celui de la légèreté du pack. Comprenez: pour pouvoir décoller et quitter la Terre, la contrainte de poids sera bien sûr réelle. D’autant plus que le rover Flex de Venturi sera vraisemblablement le plus gros véhicule spatial roulant à alunir en 2026 pour un poids estimé à deux tonnes, charges utiles incluses.
Sur le Rocher, les équipes de Gildo Pastor concentrent alors toute leur énergie au projet de batterie du rover. «Ici, on exploite énormément notre savoir-faire accumulé depuis le début des projets électriques, aiguillonne Franck Baldet. Nous avons fait un suivi des chimies des cellules des batteries. Nous avons aussi étudié toutes les améliorations électroniques, les cartes de sécurité, et le système de contrôle des batteries d’accumulateurs».
Autrement dit, le travail porte sur la motorisation du rover qui ne devra en aucun cas faire défaut une fois aluni. «On se fixe une tolérance zéro à tomber en panne à cause d’un pack batterie défectueux. Si la batterie subissait un court-circuit sur la Lune, il faudrait trouver un moyen de continuer à le faire fonctionner.» Voilà un exemple concret de défi entièrement nouveau auquel les spécialistes de Venturi n’ont jamais eu à affronter depuis le tout début de leur activité.
La Lune, une question d’affairistes américains
Les premières idées concernant l’aventure spatiale de Venturi ont été posées sur la table en 2019. Depuis lors, Gildo Pastor a mis sur pied un plan de bataille ambitieux. Il a d’abord créé en 2020, un partenariat stratégique avec la société américaine Venturi Astrolab à Los Angeles. Il a ensuite cofondé avec Antonio Delfino, courant 2021, Venturi Lab, à Corminboeuf, dont les rênes sont rapidement confiées à Antonio. Avec des pôles d’excellence ainsi répartis entre la Californie, Monaco et la Suisse, l’éminence de la marque Venturi a pris de l’ampleur.
«L’ensemble de l’équipe est composé d’ingénieurs, de chimistes et de physiciens expérimentés, explique Gildo Pastor. Tous ces passionnés détiennent plus de 250 brevets cumulés dans les domaines de l’électromobilité, des piles à combustible, de la science des matériaux, des matériaux composites, des procédés, du génie logiciel, de l’informatique, de la mobilité spatiale et de la science des polymères. Toutes les sociétés se complètent parfaitement pour faire face aux défis de l’industrie spatiale.»
A Los Angeles, les collaborateurs planchent sur l’architecture du rover, mais aussi sur l’avionique. Dans le domaine spatial, l’avionique concerne toute l’électronique et une partie du logiciel de commande. Comprenez: pour piloter le rover à distance depuis la Terre, il est nécessaire de pouvoir profiter de bonnes interfaces.
Dans les faits, le partenaire américain de Venturi est considéré comme la maison mère du projet spatial de la marque. Les expéditions lunaires étant principalement une question d’affairistes américains, il était nécessaire que la campagne soit pilotée par une entreprise américaine. De cette manière, Venturi Astrolab a rapidement souscrit un partenariat stratégique avec Venturi Monaco et Venturi Lab. C’est grâce à cette nouvelle organisation que la marque a pu tisser des contacts privilégiés avec la NASA.
Avant de publier son appel d’offres le 26 mai, des représentants de l’agence fédérale américaine avaient d’ailleurs fait le déplacement de Washington vers la côte ouest pour découvrir le prototype de rover flexible imaginé et concrétisé par Venturi. «Il faut savoir que nous avons commencé notre rover bien avant que la NASA ne publie sa demande d’information, détaille Antonio Delfino. Quand ils sont venus nous voir à Los Angeles, ils ont vu que nous avions quelque chose de fonctionnel. Personne ne nous avait dit de faire un rover flexible et personne ne nous avait dit de mettre des astronautes debout. Ces idées sont toutes nées de nos partenaires américains, et la NASA a suivi.»
«Ces nouvelles idées sont en réalité nécessaires, complète Franck Baldet. Ça fait maintenant 50 ans que la NASA n’a plus été sur la Lune, il y a tout à refaire.» Après son appel d’offres, la NASA sélectionnera les trois ou quatre prestataires les plus sérieux. Venturi a de bonnes chances d’y figurer. On comprend d’ailleurs que si Venturi souhaite réaliser un alunissage de son propre chef d’ici 2026, c’est aussi pour prendre une longueur d’avance sur ses concurrents.
La marque a d’ailleurs déjà signé un contrat avec SpaceX pour assurer le transport de son rover vers le satellite de la Terre. Mais de nombreux autres détails restent à régler. La question de la longévité du rover, par exemple, est encore source de sérieux questionnements: «Pour son programme, la NASA demande dix ans d’opération sur la Lune, précise Antonio Delfino. Il nous faudra donc prévoir une stratégie ou plusieurs stratégies pour que notre rover puisse rester en fonctionnement tout ce temps. Vous imaginez bien la contrainte sur l’endurance!»
De 3 milliards à quelques millions de dollars
Le défi de résistance, des batteries, des matériaux et du système électronique est énorme. D’autant plus que tout est mis en œuvre pour alléger le plus possible la masse, mais aussi les coûts du rover. «Que ce soit pour des missions sur Mars ou sur la Lune, on crée toujours des rovers dédiés aux particularités de la mission, détaille le directeur de Venturi Lab. On parle ici d’escargots qui avancent doucement, car ils n’ont pas beaucoup d’énergie et qui coûtent relativement cher.» Le rover Perseverance parti pour la planète rouge en juillet 2020 avait, par exemple, coûté bien plus cher que prévu. Les dépenses ont plafonné à 2,5 milliards de dollars, un milliard de plus que les plans ne l’avaient imaginé en 2012. «On ne peut pas imaginer continuer à produire des véhicules qui soient aussi onéreux.»
«L’industrie est beaucoup plus importante que le prototype», poursuit Antonio Delfino. Autrement dit, la production de rovers en série et à basses dépenses est plus importante que la production révolutionnaire d’un seul prototype. «La construction d’un rover flexible, qui puisse donc s’adapter aux différentes missions lunaires avec ou sans astronautes, a forcément pour objectif de faire baisser les coûts des missions.»
La flexibilité du rover, par ailleurs, ne renvoie pas à la façon dont le véhicule transportera sa charge, mais à la manière de le rendre opérationnel sur différents types d’expéditions; il pourra être piloté depuis la Terre ou par des astronautes sur place. De plus, le Flex aura la capacité de garder son assiette horizontale, ce qui est une technologie nouvelle. «C’est sur cette base que nous serons en mesure de bâtir une mobilité planétaire qui ressemble de plus en plus à celle que l’on connaît sur Terre», détaille Antonio Delfino.
Cette mobilité est d’ailleurs 100% électrique – aussi parce que la recharge par voie d’énergie solaire semble la plus évidente. Cette ressource peut bien sûr être utilisée, mais le plus grand défi reste de la stocker. Le Rover Flex de Venturi se posera sur le pôle Sud de la Lune, autrement dit celui qui est toujours visible depuis la Terre et qui favorise, en conséquence, une communication permanente avec le rover.
Cela signifie aussi que la lumière solaire devrait être quasiment en permanence disponible – du moins, en théorie. «En fonction de l’inclinaison de l’orbite lunaire, de la rotation de la Lune autour de la Terre et sur elle-même, mais aussi en fonction du relief du sol lunaire, on peut s’attendre à des périodes d’obscurité plus ou moins longues», détaille Antonio Delfino. Ces périodes sont estimées à 175 heures au maximum, soit environ deux semaines complètes d’une année terrestre. Dans ces conditions, une utilisation réfléchie et parcimonieuse des ressources du rover seront de première importance.
C’est ici que l’analogie entre l’aventure de Venturi en Formule E et la mise en situation du rover Flex est la plus grande, assure Franck Baldet. «En Formule E, avant de se présenter sur une course, on réalise une grande quantité de simulations pour apprendre à gérer l’énergie électrique, mais aussi identifier les différentes stratégies de consommation en fonction de l’évolution de la course.»
De la même manière, une fois aluni, le rover ne s’aventurera pas dans des endroits choisis par hasard. «Il faudra simuler différents parcours en fonction du relief, complète Antonio Delfino. Il n’y a bien sûr pas de route sur la Lune; chaque déplacement sera ainsi préalablement simulé en laboratoire.» Lors de son premier voyage sur la Lune, le rover Flex devrait alors opter pour une stratégie qui limite les risques d’une panne sèche; durant les 14 jours de nuit lunaire, le rover devrait rester à l’arrêt.
«On se place dans une mission plus simple que celle que la NASA va nous imposer à un moment donné, d’ici quelques années, soutient le directeur de Venturi Lab.» Faire tenir le rover une année entière, en le faisant hiberner lorsque les rayons solaires seront absents, sera donc l’objectif prioritaire de la marque.
Ecrire à l’auteur: yves.dicristino@leregardlibre.com
Vous venez de lire un reportage tiré de notre édition papier (Le Regard Libre N°98).
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